Лабораторна робота

на тему:

“Опис та моделювання систем в міжнародних відносинах”

1.1. Мета роботи

Ознайомитись з базовими поняттями системи та системності. Оволодіти
навичками системного аналізу, різними видами опису систем, принципами
морфології та когнітології, когнітивного моделювання систем.

1.2. Порядок виконання роботи

1. Попереднє опрацювання теоретичного матеріалу.

2. Отримання допуску до виконання лабораторної роботи.

3. Опрацювання типового навчального завдання.

4. Виконання індивідуального завдання.

5. Оформлення звіту.

6. Захист роботи.

1.3. Короткі теоретичні відомості

1.3.1. Основні принципи та процедури системного аналізу

Система — сукупність (множина) окремих об’єктів з неминучими зв’язками
між ними.

Підсистема — частина системи з деякими зв’язками і відносинами. Будь-яка
система складається з підсистем, кожна підсистеми будь-якої системи може
бути розглянута сама як система.

Основні принципи системного аналізу:

Вимога розглядати сукупність елементів системи як одне ціле, чи більш
жорстко, — заборона на розгляд системи як простого об’єднання
елементів.

Визнання того, що властивості системи не просто сума властивостей її
елементів. Тим самим підтверджується можливість того, що система має
особливі властивості, яких може і не бути в окремих елементів.

Кожна система має свій максимум ефективності, бо завжди існує функція
цінності системи у виді залежності її ефективності від умов побудови
і функціонування. Така функція обмежена, а значить існує її мінімум і
максимум.

Заборона розглядати систему у відриві від навколишнього середовища — як
автономну, відособлену. Це означає обов’язковість обліку зовнішніх
зв’язків, чи у більш загальному виді, вимога розглядати аналізовану
систему як частину (підсистему) якоїсь більш загальної системи.

Можливість (а іноді і необхідність) розподілу системи на частини,
підсистеми. Якщо останні виявляються недостатньо прості для аналізу, з
ними поводяться так саме. Але в процесі такого розподілу не можна
порушувати попередні принципи — поки вони дотримані, розподіл
виправданий.

Таки принципи дозволяють формалізувати визначення терміна система у
виді — багаторівнева конструкція з елементів, що взаємодіють для
досягнення єдиної цілі функціонування (цільової функції).

Основні процедури системного аналізу:

Формулювання цілей, їхніх пріоритетів і проблем дослідження.

Визначення й уточнення ресурсів дослідження.

Відокремлення системи від навколишнього середовища.

Визначення меж досліджуваної системи.

Визначення всіх надсистем, в які входить досліджувана система як
частина.

Визначення напрямку розвитку всіх надсистем, яким належить дана система,
зокрема, формулювання їхніх цілей і протиріч між ними.

Визначення підсистем, з яких складається система, виділення частин та
елементів системи.

Визначення ролей підсистем в функціонування досліджуваної системи.

Визначення структури системи, сукупності зв’язків між її компонентами.

Виявлення інтегруючих факторів, тобто причин об’єднуючих окремі частини
в ціле.

Визначення всіх можливих зв’язків системи, комунікації системи з
зовнішнім середовищем та зв’язки між її елементами.

Вивчення досліджуваної системи в динаміці

Тестування системи (системної моделі), її функціонування.

Перераховані процедури системного аналізу не повною мірою вичерпують
арсенал прийомів дослідження систем. Тим більше, що ці процедури носять
скоріше формальний, ніж змістовний характер. Адже тільки при дослідженні
конкретної системи виникають спеціальні прийоми, формується особливі
методології, які надалі дозволяють використовувати отриманні знання для
дослідження даної системи.

1.3.2. Класифікація систем

Класифікацію систем можна здійснити за різними критеріями, але вона
завжди залежить від цілій і ресурсів системи та задачі, що стоїть перед
дослідником.

Будь-яку систему можна класифікувати:

По відношенню системи до навколишнього середовища: відкриті; закриті.

По походженню системи (елементів, зв’язків, підсистем): природні;
соціальні; штучні; віртуальні; змішані.

По опису змінних системи: з якісними змінними; з кількісними змінними;
зі змішаними змінними.

По типу опису закону (законів) функціонування системи: типу “Чорна
шухляда”; не параметризовані; параметризовані; типe “Біла (прозора)
шухляда”.

По способу керування системою (у системі): керовані ззовні; керовані
зсередини; з комбінованим керуванням.

По залежності від передісторії: динамічні; статичні.

По залежності від часу: нестаціонарні; стаціонарні.

За передбачуваністю поведінки: детерміновані; стохастичні.

Однією з характерних тенденцій розвитку суспільства є поява великих
систем.

Система називається великою, якщо її якщо її дослідження, моделювання,
опис та керування ускладнене через велику розмірність, тобто множина
станів системи S має велику розмірність (в іншому випадку система буде
мала).

Система називається складною, якщо її дослідження, моделювання, опис та
керування ускладнене через брак ресурсів (головним чином, —
інформаційних).

Відповідно ознакою простої системи є достатність інформації для її
керування.

За типом складності системи бувають:

структурної чи статичної складності;

динамічної чи тимчасової складності;

інформаційної чи інформаційно-логічної складності;

обчислювальної складності;

алгоритмічної чи конструктивної складності;

складності розвитку чи еволюції, самоорганізації.

1.3.3. Структура систем

Початкове дослідження системи полягає в розкладанні її на підсистеми та
вивченні кожної підсистеми окремо і у взаємозв’язку з іншими, що дає
інтегровану картину досліджуваної системи.

Структура — це сукупність зв’язків і відносин між частинами цілого.

Структура є зв‘язаною, якщо можливий обмін ресурсами між будь-якими
двома підсистемами системи (передбачається, що якщо є обмін i-тої
підсистеми з j-тою підсистемою, то існує обмін j-тої підсистеми з
i-тою).

Структури систем бувають різного типу, різної топології, до основних
структур відносять:

Лінійні структури:

В лінійних структурах діють лише послідовні зв’язки, їх складність можна
визначати за кількістю підсистем системи. У випадку лінійної структури
ускладнення деякої підсистеми системи приведе до ускладнення всієї
системи. Математичний опис (модель) систем з лінійною структурою за
звичай є лінійне рівняння. При коректному поєднанні двох лінійних
структур, як правило утворюється нова лінійна структура.

Ієрархічні (деревоподібні) структури:

Ієрархія — це структура з наявністю підпорядкованості, тобто
нерівноправних зв’язків між елементами, коли дія в одному напрямку
спричиняє значно більший вплив на елемент, ніж дія в іншому напрямку.
Існує різні види ієрархічних структур, але в практиці найчастіше
застосовується деревоподібна. В деревоподібній структурі легко визначати
ієрархічні рівні, це групи елементів рівновіддалених від верхнього
(головного) елемента.

Складність ієрархічних структур можна визначати як число рівнів
ієрархії. Збільшення складності при цьому вимагає великих ресурсів для
досягнення цілі. При коректному поєднанні двох ієрархічних структур, як
правило утворюється нова ієрархічна структура. Комбінація ієрархічної і
лінійної структури може привести як до ієрархічної так і до складної
невизначеної структури.

Мережеві структура:

В мережевих структурах діють як послідовні так і паралельні зв’язки, їх
складність можна визначати як максимальну зі складностей усіх лінійних
структур відповідних різним стратегіям досягнення цілі (шляхів ведучих
від початкової підсистеми до кінцевої). При коректному поєднанні двох
мережевих структур, як правило утворюється нова мережева структура.

Приклад: система «військові сили», якщо її розкласти на три підсистеми:
«авіація», «наземні сили», «морські сили», «розвідка», та ін., буде
мати мережеву структуру, бо деякі з цих підсистем можна активізувати
паралельно, а деякі послідовна.

Матричні структури:

В матричних структурах складність можна визначати кількістю підсистем
системи, а математичний опис (модель) таких систем за звичай є система
лінійних рівнянь. При коректному поєднанні двох матричних структур, як
правило утворюється нова структура — просторова матриця. Такого виду
структури часто використовуються в системах з тісно зв’язаними і
рівноправними (“по вертикалі” і “по горизонталі”) структурними
зв’язками.

Крім зазначених основних типів структур використовуються й інші, що
утворяться за допомогою їхніх коректних комбінацій — з’єднань і
вкладень.

Якщо структура системи погано описувана чи визначена, то такі системи
називаються погано структурованими.

Всі елементи та підсистеми системи підпорядковані однієї головної цілі,
виконання якої є рушійною силою функціонування всієї системи. Взагалі
система — це засіб досягнення цілі чи все те, що необхідно для
досягнення цілі (елементи, відносини, структура, робота, ресурси) у
деякій заданій множині об’єктів (операційному середовищу).

Ціль — найкращій стан системи, тобто такий, що дозволяє вирішувати
проблему при даних ресурсах.

Цілеспрямоване поводження системи — поводження системи (послідовність
прийнятих нею станів), що веде до цілі системи.

Ціль системи тісно пов’язана з її ефективністю.

Ефективність системи — здатність системи оптимізувати деякий критерій
ефективності.

Як правило для досягнення цілі існує багато альтернатив, вибрати
оптимальну з них є головною задачею дослідника.

Задача — опис можливих стратегій досягнення цілі системи чи можливих
проміжних станів досліджуваного об’єкта.

Вирішити задачу — означає визначити чітко ресурси і шляхи досягнення
зазначеної цілі при вихідних посилках.

Рішення задачі — опис того стану задачі, при якому досягається зазначена
ціль; рішенням задачі називають і сам процес пошуку опису цього стану.

Якщо вхідні посилки, ціль, умова задачі, чи рішення, можливо, навіть
саме поняття рішення погано описувані, формалізовані, то ці задачі
називаються поганоформалізовані.

Діяльність системи може відбуватися в двох режимах: розвиток (еволюція)
і функціонування.

Еволюцію систем можна розуміти як цілеспрямований (на основі вибору)
рух, зміну цих систем по деякій траєкторії розвитку.

Розвиток — це діяльність системи зі зміною цілей.

При розвитку інфраструктура системи якісно змінюється. Розвиток, це
боротьба організації і дезорганізації в системі.

Функціонування — це діяльність системи без зміни цілі.

При функціонуванні явно не відбувається якісної зміни інфраструктури
системи.

Системи де кількісний ріст елементів, підсистем та зв’язків веде до
якісних змін структури називають системами, що розвиваються. Такі
системи можуть мимовільно змінювати свій стан (як детерміновано, так і
стохастично), а їх життєздатність (стійкість) залежить від зміни
зв’язків між елементами (підсистемами) системи.

Система називається стійкою, якщо вона зберігає тенденцію прагнення до
того стану, що найбільше відповідає її цілям, цілям що зберігають якість
без зміни структури та не приводить до сильних змін системи на деякій
заданій множині ресурсів (наприклад, на тимчасовому інтервалі).

Стійкість систем — здатність системи зберігати свій рух по траєкторії.

Траєкторія системи — послідовність прийнятих системою станів, що
розглядаються як деякі точки в множині станів системи.

Стійкість може бути структурною, обчислювальною, алгоритмічною чи
інформаційною, динамічною, еволюційною та ін.

Асимптотична стійкість системи складається з можливості системи
повернутися до рівноважного стану (при t прагнучому до нескінченності)
із будь-якого не рівноважного стану.

Гнучкість системи — здатність до структурної адаптації системи у
відповідь на впливи навколишнього середовища.

Будь-яка система має внутрішні стани, внутрішній механізм перетворення
вхідних сигналів, даних у вихідні (внутрішній опис) і зовнішні прояви
(зовнішній опис). Внутрішній опис подає інформацію про поводження
системи, про відповідність (невідповідності) внутрішньої структури
системи цілям, підсистемам (елементам) і ресурсам у системі, зовнішній
опис — про взаємини з іншими системами, з цілями і ресурсами інших
систем. Внутрішній опис системи визначає зовнішній опис.

1.3.4. Опис систем

Опис (специфікація) системи — це опис усіх її елементів (підсистем),
їхніх взаємозв’язків, цілій, функцій при деяких ресурсах, тобто всіх
припустимих станів.

Морфологічний опис системи — опис чи будівлі структури системи: опис
сукупності А елементів цієї системи і необхідного для досягнення цілі
набору відносин R між ними.

Морфологічний опис задається кортежем:

S = < Q, A, B, R,V>, де

Q — визначення мови опису;

А — множина елементів;

B — множина відносин з навколишнім середовищем;

R — множина зв’язків в А;

V — структура системи, тип цієї структури.

З морфологічного опису системи одержують функціональний опис системи
(тобто опис законів функціонування, еволюції системи), а з її —
інформаційного опису (опис інформаційних зв’язків як системи з
навколишнім середовищем, так і підсистем системи) інформаційну систему,
а також інформаційно-логічний (інфологічний) опис системи.

1.3.5. Моделювання систем

Модель — заміщення (на певних умовах) оригіналу для вивчення або
відтворення його властивостей.

Модель досліджуваної системи в самому лаконічному вигляді можна
представити у виді залежності: E = f(Y, X), де:

E — деякий кількісний показник ефективності системи в плані досягнення
цілі її існування T (критерій ефективності).

Y — залежні змінні системи — ті, на які можна впливати (керуючі впливи);

X — незалежні змінні системи.

На практиці часто використовують моделі, у яких є одна залежна змінна —
функція і декілька незалежних змінних аргументів.

Моделі, якщо не враховувати сфери їхнього застосування, бувають трьох
типів: пізнавальні, прагматичні й інструментальні.

Перша модель при дослідженні системи є когнітивна модель.

Когнітологія — міждисциплінарний науковий напрямок, що вивчає методи і
моделі формування знання, пізнання, універсальних структурних схем
мислення.

Ціль когнітивної структуризації — формування й уточнення гіпотези про
функціонування досліджуваної системи, тобто структурних схем причинна —
наслідкових зв’язків, їхньої кількісної оцінки.

Причинно-наслідковий зв’язок між елементами (системами, підсистемами,
ознаками, …) когнітивної моделі визначається як:

1. позитивний, якщо збільшення чи посилення елемента А веде до
збільшення чи посилення елемента В.

2. негативний, якщо збільшення чи посилення елемента А веде до зменшення
чи ослаблення елемента В.

Крім когнітивних схем можуть використовуватися когнітивні решітки
(шкали, матриці), що дозволяють визначати стратегії поводження системи.

Основні вимоги до моделі:

наочність побудови;

видимість основних її властивостей і відносин;

зручність для дослідження чи відтворення;

простота дослідження, відтворення;

збереження інформації, що містилися в оригіналі (з точністю розглянутих
при побудові моделі гіпотез) і одержання нової інформації.

Проблема моделювання складається з трьох задач:

побудова (ця задача поганоформалізована, у тім змісті, що немає
алгоритму для побудови моделей);

дослідження (ця задача більш формалізована, має методи дослідження
різних класів моделей);

використання (формалізована, конструктивна і конкретизована задача).

Властивості будь-якої моделі такі:

обмеженість (модель відображає оригінал лише в кінцевому числі його
відносин і, крім того, ресурси моделювання кінцеві);

спрощеність (модель відображає тільки істотні сторони об’єкта);

приблизність (дійсність відображається моделлю грубо чи приблизно);

адекватність (модель успішно описує систему, що моделюється);

інформативність (модель повинна містити достатню інформацію про систему
— у рамках гіпотез, прийнятих при побудові моделі).

1.3.6. Системний підхід в аналізі міжнародних відносин

Для держави система міжнародних відносин являє собою зовнішнє
середовище. Під її впливом в значній мірі формується її
зовнішньополітична діяльність, у ній вона реалізується, у ній держави
реалізуються.

Міжнародні відносини — насамперед відносини політичні, головною ланкою
яких є взаємини між державами. Інколи в якості самостійної системи
розглядають види міжнародних відносин — економічну, політичну,
військово-стратегічну та інші системи.

Відокремлюють такі види міжнародних відносин:

На основі сфер суспільного життя і змісту відносин — економічні,
політичні, культурні, ідеологічні, і т.п.

На основі взаємодіючих суб’єктів — міжнародні, міжпартійні, відносини
між організаціями, і т.п.

На основі геополітичного критерію — глобальні, регіональні, локальні.

На основі ступня розвитку і інтенсивності — високий, середній, низький.

З точки зору напруженості — стабільні та нестабільні, відносини
суперництва, ворожнечі, конфліктності, війни і т.п.

Однією з визначальних характеристик структури системи міжнародних
відносин є різі структурні рівні:

глобальний;

регіональний;

субрегіональний;

міжнародно-ситуаційний;

груповий (коаліційний);

двосторонній.

Всі рівні в сукупності складають ієрархію структури системи міжнародних
відносин. Вони є одиницями аналізу міжнародних відносин. Ієрархія в
міжнародних відносинах відображає їхню фактичну нерівність з точки зору
військово-політичних, економічних, ресурсних, ідеологічних та інших
можливостей впливу на систему.

Ієрархія в системі, згідно з Р.Ароном, визначається за допомогою
категорій сила і могутність.

Сила – це сукупність засобів тиску або примусу, що їх мають в своєму
розпорядженні актори.

Могутність – це спроможність актора впливати на інших. У випадку, коли
сили в системі врівноважені, то врівноважуються і могутності, бодай
приблизно.

Наслідком нерівності держав є міжнародна стратифікація з притаманною їй
фактичною ієрархією держав на міжнародній арені.

Англійський вчений І. Луард дає наступну класифікацію держав:

наддержави;

великі держави;

середні держави;

малі держави;

мікродержави.

Одним із основних принципів функціонування міжнародної системи є
прагнення держав отримати контроль над поведінкою інших акторів
міжнародних систем. Протягом існування всіх міжнародних систем були
характерні три типи контролю (керування):

Імперський (імперіалістичний) — єдина держава контролює решту.

Біполярний — дві наддержави контролюють та регулюють взаємовідносини у
межах своїх сфер впливу.

Баланс сил — три, або більше держав контролюють дії одно одної за
допомогою дипломатичних маневрів, зміни союзів та відкритих конфліктів.

Існують різні погляди на типові моделі систем міжнародних відносин. М.
Каплан в своїх дослідженнях виділяє шість моделей системи міжнародних
відносин: система балансу сил, жорстка біполярна система, гнучка
біполярна система, універсальна система, ієрархічна система, система
одиничного вето. Р.Арон, в свою чергу, критикує М.Каплана, відокремлюючи
лише два типи систем, які існували в історичній ретроспекції, — система
багатополярної рівноваги і система біполярної рівноваги.

1.4. Типове навчальне завдання

Приклад 1.1: охарактеризувати систему — «Україна, як майбутній член
Європейського союзу».

Прикладні параметри системи:

Зовнішнє середовище: система міжнародних відносин.

Вхідні дані: норми та відповідні нормативні акти ЄС, щодо прийняття
нового члену.

Вихідні дані: поліпшення міжнародних відносин України з країнами ЄС,
підписання угод, отримання інвестицій і. т.п.

Внутрішні дані: прийняття відповідного національного (українського)
законодавства, принципи та власні методи поліпшення економічного росту
(ВВП, підвищення соцстрахування, добробуту, та ін.)

Стани системи: стадії відносин (економічних, політичних) між Україною та
ЄС.

Ціль системи: входження України до Європейського Союзу.

Цільова функція: оптимальна (найбільш ефективна) стратегія входження
України до Європейського Союзу.

Класифікація системи: складна, багатополярної рівноваги.

За структурою: мережева.

По відношенню до навколишнього середовища: відкрита.

По походженню: соціальна.

По опису змінних системи: зі змішаними змінними.

По типу опису закону функціонування системи: параметризована.

По способу керування системою (у системі): з комбінованим керуванням.

По залежності від передісторії: динамічна.

По залежності від часу: нестаціонарна.

За передбачуваністю поведінки: стохастична.

За режимом діяльності: що функціонує та розвивається, не стійка.

Приклад 1.2.: зробити морфологічний опис системи, якщо досліджується
наявність кордонів між восьма країнами. Така модель має трофічну
структуру типу “хто чий сусід?”. Ця структура однорівнева, тобто
наявність зв’язку визначається наявністю кордонів між країнами (множини
X- «кордони є» із властивостями S(X)), а відсутність зв’язку
визначається відсутністю кордонів між країнами (множина Y-«кордонів
немає» із властивостями S(Y)).

Кортеж S = < Q, A, B, R,V >, буде мати наступну інтерпретацію:

Q — мова: українська з елементами алгебри.

А — множина елементів: {Україна, Польща, Бєларусь, Росія, Молдова,
Румунія, Угорщина, Словаччина}

B — множина відносин з навколишнім середовищем: {наявність морських
кордонів, екологічний стан,…}; R — множина зв’язків в А: {X, Y};

V — структура системи, тип цієї структури: трофічну структуру системи
можна описати таблицею:

я 1 0 0 0 1

1 0

Угорщина 1 0 0 0 0 1

1

Словаччина 1 1 0 0 0 0 1

де 1 демонструє наявність зв’язку (множина X), а 0 його відсутність
(множина Y).

Граф інформаційного опису системи зображено на малюнку:

Мал. Граф інформаційного опису системи.

де 1-Україна, 2-Польща, 3-Бєларусь, 4-Росія, 5-Молдова, 6-Румунія,
7-Угорщина, 8-Словаччина.

Приклад 1.3.: побудувати когнітивну структурну схему для аналізу
системи енергоспоживання.

1.5. Індивідуальне завдання.

Запропонувати та самостійно проаналізувати систему в галузі міжнародних
відносин за схемою типового завдання (Приклад 1.1.).

Описати підсистеми запропонованої системи.

Зробити морфологічний опис запропонованої системи, визначити її трофічну
структуру, побудувати граф інформаційного опису.

Побудувати структурну когнітивну схему для аналізу запропонованої
системи.

1.6. Питання допуску до лабораторної роботи

Визначити основні ознаки системи.

Проаналізувати загальну характеристику системи.

Охарактеризуйте великі системи. Навести приклади.

Охарактеризуйте складні системи. Навести приклади.

Охарактеризувати типи складності систем.

Сформулюйте основні принципи системного аналізу.

Сформулюйте основні процедури системного аналізу.

Охарактеризувати функції та загальну схему морфологічного опису систем.

Визначити місце когнітології в системному аналізі.

Проаналізуйте когнітивний інструментарій, що використовує системний
аналіз.

1.7. Питання до захисту лабораторної роботи

Обґрунтувати вибір системи для виконання індивідуального завдання.

Визначити ціль та задачу дослідження проведеного в індивідуальному
завданні.

Обґрунтувати кількість підсистем обраних та описаних в індивідуальному
завданні.

Обґрунтувати морфологічний опис системи проведений в індивідуальному
завданні.

Обґрунтувати причинно-наслідкові зв’язки в когнітивній схемі системи, що
запропонована в індивідуальному завданні.

Охарактеризувати основні структури системи міжнародних відносин.

Охарактеризувати класифікацію держав запропонованою І. Луардом.

Охарактеризувати основні типи моделей міжнародних відносин.

Визначити основні типи керування (контролю) в системі міжнародних
відносин

Визначити особливості системного аналізу системи міжнародних відносин.

Джерела інформації : [1, 3, 5, 9, 10, 13, 15, 17]

ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ

Гондюл В.П., Добржанська О.Л. Методичні вказівки до виконання
лабораторних робот з нормативної дисципліни «Системний аналіз». —
К.:ІМВ, 2003.- 57 с.

Копель О. А., Пархомчук О.С. Міжнародні системи. Світова політика. — К.:
ФАДА, ЛТД, -2001. — 224 с.

Система, структура и процесс развития современных международных
отношений/отв. ред. Гатман В.И. — М.:Наука, 1984.-422 с.

Циба В.Т. Математичні основи соціальних досліджень: кваліметричний
підхід. — К.:МАУП, 2002. — 248 с.

Гондюл В.П., Литвиненко Н.П., Мельничук Н.Б., Майстренко П.П.
Математичне моделювання та прогнозування політичних конфліктів у
Європі. К.: ІМВ, 1999. — 106 с.

Зернецька О.В. Глобальний розвиток систем масової комунікації і
міжнародні відносини. — К.: Освіта, 1999. — 351 с.

Ивахненко А. Г. Долгосрочное прогнозирование и управление сложными
системами. К.: “Техника”, 1975—312с.

Корнилов Г.И. Основы теории систем и системного анализа. Кривой Рог.:
Институт делового администрирования, 1996. – 76 с.

Похожие записи