Курс лекций по дисциплине «Основы системного анализа и моделирование технологических процессов»

H(p) = ∑p
i
⋅
Log
2
(1/p
i
), 
где p
i
– вероятность i-го состояния системы. 
Информация 
противоположна 
энтропии, 
являющейся 
мерой 
неопределенности состояний изучаемого объекта. Информация ограничивает 
разнообразие, снижает энтропию, устраняет неопределенность частично или 
полностью. По Шеннону, показатель информации о событии равен 
уменьшению энтропии в системе, вызванной неопределенностью наступления 
события. Однако не следует забывать, что теория информации 
разрабатывалась Шенноном для решения задач передачи информации по 
каналам связи в технических системах, а следовательно, ее применение при 
информационном описании сложных экономических систем весьма 
проблематично и в каждом отдельном случае требует отдельного 
доказательства. 
Информация для узла управления проявляется в 2-х видах – как 
задающая цель и как изменяющая или задающая алгоритм управления. Все это 
приводит к тому, что информационная структура управления сложной 
системой является графом с преимущественно упорядоченными вершинами, 
который лишь в частном случае сводится к иерархическому дереву. 
В ходе информационного анализа в системе выделяют уровни иерархии 
управления, отдельные узлы управления (информационные элементы) и 
связывающие их потоки информации. Вся система представляется в виде 
направленного графа, вершинами которого служат узлы управления, а 
ребрами – информационные потоки. Направление ребер соответствует 
направлению информационных потоков. Поскольку потоки управляющей и 
осведомляющей информации имеют, как правило, противоположную 
направленность, то в общем случае строится 2 графа. 
Движение информации в экономической системе носит довольно 
сложный характер и полностью отражает иерархическую структуру 
экономического объекта (см. рис.). 

---

Рис. – Движение информации в экономической системе 
Результатом информационного описания системы является: 
1.
определение состава информационных элементов, 
2.
состава и структуры информационных потоков между ними, 
3.
количество и ценность информации, поступающей 
(исходящей) в (из) информационных элементов; 
4.
алгоритмов 
преобразования 
информации 
в 
соответствующих информационных элементах. 
Совокупность 
функционального, 
морфологического 
и 
информационного описаний позволяет отразить главные свойства систем. 
Функциональные 
процессы 
в 
системе 
тесно 
связаны 
с 
информационными. Источником информации для функционирования 
системы является внутренний ресурс и среда, а носителем – вещество 
(морфологическая информация) и энергия (сигналы). Восприятие и 
использование информации из среды также требует внутренней информации. 
Пример 1. При износе механической детали или электронного блока 
теряется информация (потери вещества могут быть либо незначительными, 
либо вовсе отсутствовать). Заменить деталь исправной означает восполнить 
информационную потерю системы (в данном случае при помощи системы 
более высокого порядка). Априорная информация заключена в остальных 
деталях (блоках) системы, которые предполагаются исправными и без 
которых новая деталь бесполезна. 
Пример 2. Живые существа воспринимают морфологическую 
информацию через пищу и используют ее для восстановления и развития 
организма. Информация, определяющая функции пищеварения и усвоения 
морфологической информации, сосредоточена главным образом в ДНК, РНК 
и ферментах пищеварительных органов. 

---

Пример 3. Человек воспринимает образную и семантическую 
информацию, поступающую от рецепторов, благодаря понятийному и 
категорийному аппарату, выработанному ранее. Язык эмоций категорий 
искусства не может быть выражен ни на каком естественном или формальном 
языке. Искусство требует для восприятия априорных данных, т.е. 
определенной подготовки. Фраза «Истинное искусство понятно всем» 
означает только то, что эстетическое наслаждение, порождаемое некоторыми 
видами искусства, основано на весьма распространенных и легко усваиваемых 
понятиях, возникающих у человека в ранние годы жизни в процессе общения 
с природой и другими людьми. Ассоциация возникает в процессе 
формирования личного опыта: «Запах может напоминать нам весь цветок, но 
только если он был нам ранее известен». Общественное мнение формируется 
на основании обобщенных наблюдений и укоренившихся представлений. 
Существует экстремальная зависимость количества воспринимаемой 
информации от количества априорной информации. При нулевой и 
бесконечной априорной информации из носителя черпается нулевая 
информация. Существует некоторое значение априорной информации, при 
котором усваивается максимальная информация. Для максимального 
усвоения, морфология носителя априорной информации должна быть 
достаточно близкой к морфологии носителя новой информации (элементы 
новой детали должны сопрягаться с остальными деталями машины). 
Результатом структурного, функционального и информационного 
описания системы должно быть полное представление о механизме ее 
функционирования. Особенности системного подхода в данном случае 
заключаются в следующем: 
1.
при системном рассмотрении объектов мы получаем 
информацию о связи их возможных состояний с состояниями других 
объектов; 
2.
применение системного подхода в отдельных случаях дает 
неискаженное 
представление 
об 
истинном 
механизме 
функционирования системы, что является лучшей альтернативой 
распространенному методу "черного ящика"; 
3.
при 
рассмотрении 
практически 
любого 
объекта 
обнаруживаются определенные ограничения, накладываемые на его 
возможные состояния. Эти ограничения являются важным фактором, 
воздействующим на процесс управления объектом. Применение 
системного подхода позволяет максимально уточнить модель 
ограничений 
состояния 
объекта 
путем 
учета 
ограничений, 

---

накладываемых структурой и механизмом функционирования системы 
на возможные состояния объекта; 
4.
при решении задач планирования и оптимизации 
относительно сложных систем применение системного подхода дает 
решение, оптимальное именно при учете системного характера 
рассматриваемого объекта, которое может качественно отличаться от 
решения, полученного без применения системного подхода.