Що таке системний підхід?

Ми часто чуємо, що для виконання якогось завдання потрібен системний підхід. Але що ж це таке з погляду математики? Спочатку розглянемо кілька прикладів використання підходу.

Для виконання якогось завдання потрібен системний підхід

Яка погода буде завтра? Щоб відповісти на це питання, працюють тисячі людей та ще більше приладів. Інформація місцевих метеостанцій, розташованих часом у найглухіших куточках країни, надходить спочатку до обласних метеоцентрів, а потім лише на найвищий рівень – до центрального метеоцентру. Важко собі уявити, як можна розлучити поїзд із вокзалами та системою сталевих магістралей, а сучасний автомобіль немислимий без системи автозаправних станцій та пунктів технічного обслуговування. Навіть при будівництві житлового будинку важливий системний підхід: щоб водопровідники завчасно підводили до будинку свої труби, не колупали потім траншеями вже сплановану та заасфальтовану територію, а електрики не почали б встановлювати приховану проводку після того, як у квартирі попрацювали штукатури.

На чому ґрунтується системний підхід до проблеми? Насамперед, на наступних принципах.

Принцип максимізації математичного очікування наказує домагатися найбільшої ефективності, корисності систем. Система з найбільшою ефективністю повинна працювати у звичайному, або, як ще кажуть, штатному режимі. Зробити це в кожному конкретному випадку буває досить складно, але якраз у знаходженні таких рішень і мистецтво хорошого фахівця.

Принцип явищ із малою ймовірністю у системному підході стверджує, що основне завдання системи не повинно переглядатися, а її головні характеристики змінюватися для того, щоб система виявилася придатною для роботи в ситуаціях, що мають малу ймовірність появи. Іншими словами, це означає, що нема чого городити город для жирафа. Достатньо зробити огорожу проти кіз. Якщо ж жираф і з'явиться, його простіше вигнати з городу вручну, палицею.

Централізація в системі керівництва та прийняття рішень. Кожному зрозуміло, що якщо в роті кожен солдат почне приймати і виконувати власні рішення, не підкоряючись наказу командира, то це не рота, а натовп.

Принцип субоптимізації системного підходу свідчить, що незалежна оптимізація кожної з підсистем, які входять у велику систему, не призводить до оптимальності систем в цілому. Тобто це означає, що поліпшення однієї частини може призвести навіть до погіршення роботи всієї системи в цілому. Це не так дико, як здається спочатку. Посудіть самі, чи добре позначиться на темпах будівництва будинку перевиконання малярами плану на 130 відсотків, якщо перевиконання досягнуто на стінах, якими ще не пройшлися штукатури?

Чотири ці принципи системного підходу – насущний хліб системотехніка. Крім цього, системотехніку доводиться знати багато інших речей – відомості про Світовий океан, властивості суші, проблеми великих міст, довідкові матеріали з астрономії, космосу, ЕОМ, радіолокації, інфрачервоної техніки, всіляких аеродинамічних систем і так далі.

Інструменти