СИСТЕМНЫЕ РЕКОНСТРУКЦИИ

1. СИСТЕМНЫЕ РЕКОНСТРУКЦИИ Д.т.н. Качанова Т.Л. Д.т.н., проф. Фомин Б.Ф. Консорциум «Институт стратегических разработок» Санкт-Петербург, Россия

2. ЭМПИРИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ Служит единственным носителем объективной информации о системеЭлементами эмпирического описания являются единичные объекты наблюдения, задаваемые через атрибуты их состояния и состояния окружающей среды

3. Объект «Носитель» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Объект реального мира, представляющий эмпирический образ явления, процесса, события Воспринимается как единичная образующая системы Видение проблемы Обособление проблемы Область проявления Условия наблюдения Единичный объект наблюдения Сопоставимость наблюдений Представляет реальный объект действительности, доступный для многократных наблюдений, выражающий системную проблему через свои состояния и отношения с внешней средой

4. Объект «Атрибут» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Измерение проблемы Физические методы наблюдения и измерения Меры Методы линейного упорядочения Методы арифметизации неколичественных данных Способы вычисления производных величин Описание событий, историй событий, фактов, обстоятельств, показателей состояния Тип данного Значение данного Представляет конкретную существенную характеристику состояния носителя или среды, способную выражать какой-то один аспект контекста проблемы

5. Объект «Система данных» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Описание проблемы в данных Планы экспериментов Нормативная форма организации данных Информационные технологии представления, накопления, хранения и обработки данных Таблица данных Оценки полноты и представительности Формальное представление эмпирического описания, содержащее информацию о системе в числовой форме, имеющим конечное множество отдельных носителей, заданных каждый конечным набором значений своих атрибутов

6. Эмпирическое описание Носитель системы: Заказ как планово-учетная единица, его характеристики и настройки производственного аппарата на всем жизненном цикле заказа Число наблюдений (аспект представи-тельности) Число показателей (аспект полноты) от 10 до 50 от 50 до 100 от 100 до 1000 более 1000 от 10 до 100 Мало данных Недостаточно данных для верификации Недостаточ-ная предста-вительность данных от 100 до 500 Мало показателей для раскрытия сложности Достаточный объем информации для раскрытия сложности от 500 до 1000 Оптимальный объем информации для раскрытия сложности и верификации от 1000 до 2000 более 2000 Усложнение анализа ввиду заметного проявления в данных несущественного и особенного

7. СТАТИСТИЧЕСКИЙ ПОРТРЕТ Дает развернутое статистическое описание эмпирического среза системыОтображает типические проявления ее изменчивостиФиксирует общие закономерности явления, но не его системные законы

8. Объект «Показатель» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Описание проблемы в данных Канал проявления сущности системы Характеристика свойства, состояния, условия существования системы Объем выборки Статистические оценки (среднее арифметическое, стандартная ошибка среднего, дисперсия, среднее квадратическое отклонение, коэффициент вариации, асимметрия, эксцесс, размах, минимальное и максимальное значения, медиана, мода) Квантили Аномальные значения Оценка нормальности (нормальный вероятностный график, критерий Колмогорова-Смирнова) Таблица частот Табуляграмма данных Гистограмма Полигон частот Полигон накопленных частот Раскрывает реальный факт проявления сущности системы в каком-то одном ее измерении на уровне первичного анализа признакового пространства системы

9. Объект «Показатель» Имя показателя

10. Объект «Таблица наблюдений» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Отображение нераскрытой сущности системы Непосредственно воспринимаемый факт наблюдаемой действительности Методы дескриптивной статистики Методы группирования данных Арифметические и логические вычисления Символические обозначения показателей Развернутые комментарии (единицы измерения, методики наблюдения и др.) Векторы значений (целые или вещественные числа) Шкалы измерений Количество наблюдений Количество показателей Наличие пропусков Задает целокупность наблюдаемых величин, осознаваемую через имена, значения и развернутые комментарии всех отдельно взятых показателей

11. Объект «Таблица наблюдений»

12. Технологические индикаторы • Оценки полноты и представительности исходного эмпирического описания для раскрытия проблемы в общесистемном решении: • количество пропусков данных, ухудшающих выражение системы в целом; • корректность значений всех показателей; • выявление и исключение неизменяющихся показателей • проверку и улучшение группировок; • оценку многовидности изменчивости показателей; • оценку существенности (необходимости) показателей; • полноту и представительность выражения системы в данных

13. СТРУКТУРНЫЙ ПОРТРЕТ Внешнее, абстрактное представление системыОтображает все множественные внутрисистемные корреляции

14. Объект «Парная связь» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Отображение проекции сложных внутрисистемных отношений Носитель системных взаимодействий Носитель атрибута поведения Базовый элемент структур отношений Информационные меры связи Непараметрические статистики Ранговые корреляции Критерии значимости связи Оценка знака связи Регрессионный анализ • Статистическое описание связи: • объем выборки; • степень тесноты связи; • таблица сопряженности; • диаграмма рассеяния; • таблица частных информаций; • карта взаимозависимости • Доминантное проявление изменчивости: • порог значимости; • знак связи • Регрессионная модель Базовый элемент для раскрытия многомерных отношений в системеОтображает на плоскости сложную многомерную взаимосвязь показателейСлужит носителем внутрисистемных взаимодействий

15. Объект «Парная связь» Имя показателя 1 Имя показателя 2

16. Объект «Звездный граф» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Проявление принципа всеобщности связей Выражение информативности показателя Частичный подграф графа связей • Структурно-статистическое описание: • степень вершины; • разметки вершин и ребер; • таблица знаков; • таблица мер связей; • набор диаграмм рассеяния; • пакет карт взаимозависимостей Выражает многовидность изменчивости конкретного показателяЗадает границы проявления его количественно-смысловой активностиВключает все значимые парные связи этого показателя со всеми другими показателями

17. Объект «Звездный граф»

18. Объект «Двухслойный граф» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Проявление принципа всеобщности связей Первичное разрешение неоднородности Подграф графа связей • Характеристики графа: • разметки вершин и ребер; • ребра с несогласованной разметкой; • связность • Согласованный граф Особый вид двухдольного знакового графа с выделенной вершиной, через которую однозначно разрешаются составы долей графа и определяются ребра с несогласованной знаковой разметкой

19. Объект «Двухслойный граф» (+) (–) (+) (–)

20. Объект «Граф связей» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Количественно-смысловая структура Носитель разнообразия типов и форм проявлений изменчивости системы Характеризация связей Неоднородности в системе связей База системных реконструкций Теоретико-графовые операции Сортировки и выборки Критерий знакового баланса • Характеристики графа и его элементов: • число вершин; • число ребер; • степени вершин; • плотность; • компоненты связности; • блоки; • точки сочленения; • мосты • Баланс знакового графа Возникает вследствие формального сложения смысловой структуры целого из отдельных его смысловых частей – парных связейНоситель разнообразия всех качественно различных типов и форм проявлений изменчивости системы

21. Объект «Граф связей» + + – + + – – – – – + + + + + + – – + – –

22. Технологические индикаторы • Оценки степени полноты и представительности эмпирического описания системы: • плотность графа; • связность графа; • наличие неопределенных связей (не установлен знак связи); • % немонотонных связей; • количество связей с малым объемом двухмерной выборки; • сбалансированные двухслойные графы; • подобные звездные структуры

23. СИСТЕМНЫЙ ПОРТРЕТ ТИПА Раскрывает сущность системы через реконструктивное семейство ее уникальных качественных определенностейВ каждой качественной определенности система выражается в одной своей однокачественной сущности, данной как предельная интегральная обобщенность идеала системы

24. Объект «Треугольник противоречий» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Обнаружение факта неоднородности системы Нечетные циклы Разметка ребер Идентификаторы вершин Общее число и состав Разрешенный/Неразрешенный Синглет/Не синглет Охваченный/Неохваченный Простейшая структура с несогласованной знаковой разметкой, посредством которой фиксируется факт присущей системе неоднородности

25. Объект «Треугольник противоречий» РH + - SB + РСО2

26. Объект «Треугольник противоречий» + – + + + – + – – – + –

27. Объект «Разделяющая структура» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Выявление и разрешение характерной неоднородности Выделение ядра – синглета Частичный подграф графа связей Симметризация структур отношений Лог-линейные модели • Морфологические различия: • особая вершина; • база; • факторы • Системная организация: • главная осевая симметрия; • двухфакторная структура; • двухфакторное взаимодействие; • единая доминанта поведения • Два варианта согласованной знаковой разметки • Карты взаимозависимостей для связей ядра • Трехвходовая таблица сопряженности для базы ядра • Четырехвходовые таблицы сопряженности для боковых ребер ядра • Однородность факторов Качественно-смысловая конструкция, выявляющая и разрешающая характерную уникально выраженную неоднородность системы

28. Объект «Разделяющая структура»

29. Объект «Особая вершина» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Отображение системного уровня понимания сущности системы Центр порядка Индикатор неоднородности Симметризация структур отношений • Характеристики: • имя; • системная роль; • уровни значений (High/Low/Median); • количественные оценки уровней • Маркер локальности Наделяется фундаментальными свойствами центра порядка, обладающего способностями выявления различий в системном организме, гармонического соединения многого в единое, формирования структуры связей характерного вида

30. Объект «Особая вершина»

31. «Интегрированная разделяющая структура» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Раскрытие качественной определенности системы Формирование структуры локальности Определение двойственного стереотипа поведения Ориентирование ядер Теоретико-графовые операции • Морфологические различия: • ядро; • дополнительные вершины • Связность ядра • Кластеры в ядре • Однородность факторов • Свойства: • главная осевая симметрия; • двухфакторная организация; • двухфакторное взаимодействие; • двойственный стереотип поведения • Два варианта согласованной знаковой разметки • Ролевая разметка элементов • Системообразующая роль ядра • Статистика вхождений вершин Концентрированное выражение характерной неоднородности системыУстанавливает границы уникальной качественной определенности системыФормирует логическую основу ее системной организации

32. «Интегрированная разделяющая структура»

33. Объект «Объединяющая структура» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Наглядный внешний образ идеи системы Окончательное оформление системы в открытой локальности в присущей ей уникальной качественной определенности Носитель эталонных моделей и эталонных моделей состояний системы Проявление смыслового противоречия Утверждение основного глубинного единства, служащего основой для проявления сущности системы в ее уникальной качественной определенности Подграф графа связей Разметка вершин структуры системным атрибутом «Уровень значений» Согласование знаковой разметки на основе стереотипов поведения и принципа подчинения • Системная организация: • главная осевая симметрия; • двухфакторное строение; • двухфакторное взаимодействие; • единое доминантное поведение • Однородность ядра • Однородность факторов • Эталонные модели • Эталонные модели состояний • Уровни значений (High/Low) • Уникальный набор диссимметрий Завершает структурное оформление системы как однокачественной сущности, обладающей однотипным поведением

34. Объект «Объединяющая структура»

35. Технологические индикаторы • Оценки полноты и представительности исходного эмпирического описания для раскрытия проблемы в общесистемном решении: • общее число треугольников противоречий; • количество неразрешенных треугольников; • количество неохваченных треугольников; • количество разделяющих структур; • количество объединяющих структур; • связность ядер; • представительность ядер; • представительность факторов; • список особых вершин, список баз; • предельные ранги вершин – особая, вершина базы, дополнительная, неопределенная (без системной роли); • системные роли вершин в локальностях; • статистики вхождений вершин; • статистики противоречий

36. СИСТЕМНЫЙ ПОРТРЕТ ФОРМ ТИПА Выражает однокачественную сущность феномена системы через множественность всех возможных форм ее проявления

37. Объект «Синглет» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Источник смысловой структуры сущностного единства Носитель неоднородности Элементарная частица системы, проявляющая фундаментальное системообразующее двухфакторное взаимодействие Участник системогенеза, выраженного в моделях взаимодействия Симметризация структур отношений Ядро разделяющей структуры с морфологической разметкой элементов Знаковая разметка ребер Карты взаимозависимостей Эталонные и не эталонные варианты согласования Носитель неоднородности, способный проявить вовне все смысловые оформления системыПредставляет единство с характерной внутренней организацией, обладающее главной осевой симметрией, наделенное ролевыми зарядами и атрибутами ориентацииВыступает фундаментальной элементарной образующей мира систем

38. Объект «Синглет»

39. Объект «Дублет/Подобие» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Моменты сходства Отображение базового взаимодействия (модель подобия) Симметризация структур4-арных отношений Равноправие и подобие участников взаимодействия Комплиментарность синглетов Базовое взаимодействие не направлено Маски Передает момент системного сходства, проявляющегося в комплиментарности синглетов

40. Объект «Дублет/Подобие» a a b b А А c c d d

41. Объект «Дублет/Переключение» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Моменты различия Отображение базового взаимодействия (модель переключения) Симметризация структур4-арных отношений Неравноправие участников взаимодействия Выбор одного из двух возможных вариантов двухфакторного взаимодействия путем подчинения какого-то одного (любого) участника другому Базовое взаимодействие не направлено Маски Передает момент системного различия, проявляющегося в способности системы переключаться с одного типа двухфакторного взаимодействия на другой

42. Объект «Дублет/Переключение» B B с b c b a с А А a c c b a c c b А А a с B B

43. Объект «Дублет/Поглощение» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Моменты различия Отображение базового взаимодействия (модели поглощения) Симметризация структур4-арных отношений Неравноправность участников взаимодействия Взаимодействие, проявляющееся в устранении одного участника другим через его разрушение Базовое взаимодействие направлено Маски Передает момент системного различия, проявляющегося в способности системы накапливать разнообразие путем перестройки факторов и формировать новый тип изменчивости

44. Объект «Дублет/Поглощение» B 1 A 1 а b а b a b а b c d А c c B b c А c 2 2 d d d a B d А B

45. Объект «Триплет/Взаимное влияние» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Моменты различия Отображение взаимодействия (модель совместного влияния) Симметризация структур5-арных отношений Ядро теряет способность формирования доминантного поведения Маски Проявляет особый вид двухфакторного взаимодействия без формирования единой доминанты поведения

46. Объект «Триплет/Взаимное влияние»

47. Объект «Триплет/Присоединение» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Моменты различия Отображение взаимодействия (модель присоединения) Симметризация структур5-арных отношений Формирование новых факторов через разрушение двухфакторного взаимодействия Маски Передает момент системного различия, проявляющегося как взаимодействие, направленное на формирование новых факторов через разрушение двухфакторного взаимодействия

48. Объект «Триплет/Присоединение»

49. Объект «Компонент поведения» Смысловое значение Метод определения Предметное значение(атрибуты объекта) Глубинная, рельефная, перспективная картина идеи системы Отображение полностью оформленного и осмысленного пространства качествований системы Систематика классов эквивалентности (принципы дефиниции, эластичности и сохранения двойственной сущности стереотипа) Оценка комплиментарности факторов (на основе карт взаимозависимостей и анализа сложности связей) Выделение областей изменчивости • Симметрии внешних форм • Многофакторные взаимодействия • Уровни значений (High/Low/Median) • Согласованные разметки, отличные от эталонных вариантов • Области изменчивости: • два альтернативных аттрактора; • две не эталонные формы поведения; • области притягательных множеств; • область перестроек; • область непроявления Задает устроение всего пространства качествований системыОбосновывает разнообразие всех возможных проявлений характерного двойственного стереотипа поведения в формах эталонов, притягательных множеств и областей перестроек

50. Объект «Компонент поведения» 4 Перестройки Притягательное множество 2 Эталонное состояние 1 Непроявление 3