Системный подход в решении задач инженерно-технического обеспечения деятельности УИС

Термины теория систем и системный анализ или, более кратко - системный подход, несмотря на период более 25 лет их использования, все еще не нашли общепринятого, устоявшегося истолкования. Причина этого факта заключается, скорее всего, в динамичности процессов в области человеческой деятельности и, кроме того, в принципиальной возможности использовать системный подход практически в любой решаемой человеком задаче.

Само определение понятия система содержит достаточно много вариантов, одни из которых имеют глубокие философские корни, а другие использует более приземленные мотивы, побуждающие людей к решению практических задач. Поэтому выберем компромиссное решение и будем далее понимать термин система как совокупность (множество) отдельных объектов со связями (прямыми и обратными) между ними. Если обнаруживается хотя бы два таких объекта (например, преподаватель и слушатель в процессе обучения) - то это уже признак системы. В целом, можно рассматривать системность как способ существования окружающего нас мира. Такой с истемный подход позволяет ставить и решать, по крайней мере, две задачи:

-расширить и углубить собственные представления о «механизме» взаимодействий объектов в системе; изучить и, возможно, открыть новые её свойства;

-повысить эффективность функционирования системы в интересующем нас направлении.

Теория систем и системного анализа (далее ТССА) зародилась в средине двадцатого столетия, по мере развитие такой науки, как кибернетика. ТССА применяется во всех сферах: в биологии, медицине, технических науках, в экономике и др. В каждом случае объекты, составляющие систему, могут быть самого широкого диапазона - от живых существ в биологии до механизмов, компьютеров или каналов связи в технике. Но, несмотря на это, задачи и принципы системного подхода остаются неизменными, не зависящими от природы объектов в системе. Для решения задач инженерно-технического обеспечения деятельности УИС, интерес для нас представляют системы инженерных и технических средств оборудования объектов, системы взаимодействия человек – техническое средство. Таким образом, для нас предметом системного анализа будут являться вопросы реализации режима отбывания уголовных наказаний охраны и обороны объектов УИС, изоляции «спецконтингента», сбора, хранения и обработки информации об осужденных, подозреваемых и обвиняемых объектах и, возможно, технологических процессах. Используя классическое определение кибернетики как науки об общих законах получения, хранения, передачи и преобразования информации (кибернетика в дословном переводе - искусство управлять), можно считать ТССА одним из фундаментальных разделов кибернетики.

ТССА, как отрасль науки, может быть разделена на две, достаточно условные части:

- теоретическую: использующую такие отрасли как теория вероятностей, теория информации, теория игр, теория графов, теория расписаний, теория решений, топология, факторный анализ и др.;

- прикладную, основанную на прикладной математической статистике, методах исследовании операций, системотехнике и т. п. Таким образом, ТССА широко использует достижения многих отраслей науки и этот «захват» непрерывно расширяется.

Системный подход является особым методом («ядром») теории систем. Сущность этого метода достаточно проста: все элементы системы и все операции в ней должны рассматриваться только как одно целое, только в совокупности и только во взаимосвязи друг с другом. Игнорирование этого принципа, попытки использования «локального» подхода достаточно часто встречаются на практике. Локальные решения, учет недостаточного числа факторов, локальная оптимизация - на уровне отдельных элементов почти всегда приводили к неэффективному в целом, а иногда и опасному по последствиям, результату. Итак, первый принцип ТССА - это требование рассматривать совокупность элементов системы как одно целое, т.е. запрет на рассмотрение системы как простого объединения элементов. Второй принцип заключается в том, что свойства системы не являются простым объединением свойств ее элементов. Тем самым утверждается, что система приобретает особые свойства, которых может и не быть у отдельных составляющих ее элементов. Весьма важным атрибутом системы является ее эффективность. Теоретически доказано, что всегда существует функция ценности системы - в виде зависимости ее эффективности от условий построения и функционирования. Кроме того, эта функция ограничена, а значит можно и нужно искать ее максимум. Максимум эффективности системы может считаться третьим ее основным принципом. Системы могут быть открытыми и закрытыми, статическими и динамическими. Закрытые системы состоят из строго ограниченного конечного числа элементов и не могут быть подвергнуты никакому воздействию извне. В известном нам материальном мире такие системы не известны и представляют скорее ментальные структуры. Для нас гораздо более важно изучение открытых систем, количество элементов которых может быть как конечным, так и бесконечным и которые подвержены внешним по отношению к рассматриваемой системе воздействиям. С этим свойством открытых систем связано и другое качество – динамичности. Динамические системы – системы, поддержание структуры и функционирование которых возможны только в постоянном движении элементов этих систем (например, атом). Статические системы характеризуются в основном определенным порядком взаиморасположения элементов – позиционированием (например, кристаллы). Исходя из этих рассуждений, приходим к четвертому принципу, который запрещает рассматривать данную систему в отрыве от окружающей ее среды - как автономную, обособленную. Это означает обязательность учета внешних связей или, в более общем виде, требование рассматривать анализируемую систему как часть (подсистему) некоторой более общей системы. Согласившись с необходимостью учета внешней среды, признавая логичность рассмотрения данной системы как части некоторой, большей ее, мы приходим к пятому принципу ТССА - возможности (а часто и необходимости) деления данной системы на функциональные составные части, подсистемы. Если последние оказываются недостаточно просты для анализа, с ними поступают точно также. Но в процессе такого деления нельзя нарушать указанные принципы - пока они соблюдены, деление оправдано, что гарантирует применимость практических методов, приемов, алгоритмов решения задач системного анализа.

Кроме того, существует особый класс систем – информационные [34]. Разновидностью таких систем являются управляющие и управляемые системы. Информация в них служит тем самым «реагентом», собственно и позволяющим реализовывать функции управления в соответствии с определенными целями. Если цели функционирования заложены в информационной структуре самой системы, она является управляющей по отношению к другой (управляемой) системе, которая получает от первой определенное информационное (управляющее) воздействие. Из этого положения вытекает, что информационные системы – всегда динамические. Пример такой системы – автоматизированная (техническая) система управления производственными процессами в промышленности или система контроля управления доступом (СКУД) на охраняемом объекте. Наконец, существует «высший» уровень информационных систем – т.н. самоорганизующиеся системы. К ним относятся все известные живые организмы, в т.ч. и человек.

Все изложенное выше позволяет формализовать определение термина система в виде - м ногоуровневая конструкция из взаимодействующих элементов, объединяемых в подсистемы нескольких уровней для достижения единой цели функционирования (целевой функции).