Анализ конечных целей и задач исследования, установление их иерархии.

После постановки задачи и ограничения степени ее сложности необходимо устано-

вить конечные цели. При этом следует учитывать, что цели неравнозначны и обра-

зуют некоторую иерархию, последовательно подразделяясь на ряд главных и второ-

степенных. Так, например, при решении задач оптимального управления системой

кормопроизводства первостепенная цель-достижение максимального сбора кормов с

единицы площади при эффективном использовании ресурсов. В этом случае боль-

шое значение имеют сбалансированность кормов по питательности, их себестои-

мость, возможность хранения при минимальных потерях и др.

Выбор методов решения задачи.Как правило, имеется более чем один способ

решения каждой конкретной проблемы. На данном этапе выбирают наиболее опти-

мальный метод, учитывая способы, применяемые для решения аналогичных задач.

Структуризация системы.Цель этого этапа выяснение структуры системы,

состава ее элементов и связи между ними, достижение точного представления о

внутреннем строении и свойствах объекта исследования.

Прежде всего, необходимо определить границы системы и ее внешнюю среду.

По К. Т. Де Виту (1986), идеален такой выбор границы, при котором система была

бы изолирована от внешней среды и не влияла на ее параметры. Однако добиться

этого почти невозможно. Следовательно, границу следует выбирать таким образом,

чтобы взаимное влияние среды и системы было минимальным. Для достижения это-

го условия, возможно, потребуется расширение границы системы по сравнению с

предусмотренной ранее (при определении первоначальной цели).

Для локализации границы исследуемой системы необходимо определить все

элементы, в той или иной степени связанные с поставленной на предыдущем этапе

задачей, и разделить их на два класса: исследуемая система и ее внешняя среда. Но

как выделить систему из набора всех элементов, как установить принадлежность ка-

ждого элемента к исследуемой системе или к внешней среде? Такое деление в значи-

тельной мере зависит от поставленной задачи: с ее изменением меняются границы

системы, внешняя среда, а в некоторых случаях и первоначальный набор элементов.

Единственный критерий правильности включения того или иного элемента в систе-

му - участие его в процессе, приводящем к выходному результату данной альтерна-

тивы. Интерпретируя соответствующим образом, системный подход для целей рас-

тениеводства, А. В. Платонов и А. Ф. Чудновский (1984) рассматривают установле-

ние границ исследуемой системы как выделение ее из более общей системы. На дан-

ном этапе посредством анализа объективных целей функционирования системы

формируются в общем виде задачи ее оптимизации и соответствующие конкретные

критерии оптимальности. После определения границ дальнейшая структуризация

системы и ее внешней среды проводится раздельно.

Структуризация самой системы заключается в разделении ее на подсистемы и

элементы в соответствии с поставленной задачей (Мамиконов, 1981). То есть разра-

батывается модель состава системы.

При этом учитывается относительность понятия "элемент". Так, например, по-

сев каждой отдельной культуры в системе севооборота при изучении продуктивно-

сти и других свойств можно рассматривать как элемент, не подлежащий дальнейше-

му расчленению.

Во внешней среде строится иерархия систем, где изучаемая система является

одним из элементов нижнего уровня (внешнее описание, концепция многоуровневых

систем). Оставшуюся часть внешней среды либо изучают в совокупности, либо про-

водят дальнейшую структуризацию в зависимости от характера поставленной задачи

(выделяют ряд систем по принципу тесноты и независимости связей с исследуемой).

Завершается этап структуризации определением всех существенных связей ме-

жду изучаемой системой и системами, выделенными во внешней среде. Различают

следующие связи; горизонтальные (между подсистемами одного уровня), вертикаль-

ные (между подсистемами разных уровней иерархии); внутренние (между подсисте-

мами внутри системы) и внешние (между системой и внешней средой), входные (на-

правлены из внешней среды внутрь системы) и выходные (направлены из системы

во внешнюю среду), прямые и обратные.

Число связей в сельскохозяйственных системах велико. Учесть и исследовать

абсолютно все связи практически невозможно и нецелесообразно, так как многие из

них несущественны, не влияют на функционирование системы и качество прини-

маемых решений. Здесь широко используется концептуальная модель ОТС "черный

ящик", которая позволяет выделять только существенные связи в виде "вход-выход".

Так для предсказания будущего урожая культуры не обязательно знать структу-

ру и функционирование агрофитоценоза. Вполне удовлетворительное решение этой

задачи можно получить при помощи агрегированных эмпирических моделей, по-

строенных на основе статистической обработки экспериментальных данных.

Более сложные системы изображают в виде комбинации связанных друг с дру-

гом "черных ящиков".

Моделирование.Разработка математической модели основной этап системно-

го анализа. При моделировании важно четко представлять назначение модели. Ее

оценивают по трем показателям (или свойствам): общности (диапазону приложимо-

сти модели), реалистичности (степени соответствия биологическим представлениям,

которые описывает модель), точности (способности модели количественно предска-

зывать поведение системы). В прикладных проблемах важнейшее свойство модели -

точность.

После построения модели или системы моделей начинается этап опенки потен-

циальных стратегий или решений. Фундаментальная ценность модели состоит в ее

способности заменять реальный объект, т. е. имитировать поведение реальной сис-

темы, прогнозировать возможные результаты ее функционирования.

Производственная проверка и внедрение результатов.В процессе производ-

ственной проверки и внедрения плановых и технологических решений выявляются

недостатки или неполнота этапов системного анализа, необходимость пересмотра и

усовершенствования моделей.

Как уже было упомянуто ранее, любая подсистема - это одновременно и само-

стоятельная система, и элемент системы более высокого уровня. В связи с этим

можно выделить три ситуации при изучении систем.

Первая ситуация. Систему исследуют как целое на макроуровне. Основное

внимание в этом случае уделяют взаимодействию системы с внешней средой. Эле-

менты системы изучают лишь с точки зрения организации их в единое целое, влия-

ния каждого из них на ее функционирование, т. е. структура системы, рассматрива-

ется такой, какая она есть (модель "черный ящик")

Вторая ситуация. Изучение взаимодействия элементов внутри системы, и

свойств и условий функционирования с целью улучшения данной системы (исследо-

вание системы на микроуровне).

Третья ситуация. Рассматривается комплексное влияние внешней среды и

структуры системы на результаты ее функционирования.

Изучение целесообразно начинать с макроуровня, а затем переходить на микро-

уровень, хотя в отдельных случаях возможен и обратный порядок

В зависимости от характера проблемы схемы системного анализа могут изме-

няться.