Системный анализ и исследование операций - Учебное пособие (Силич В.А.)

2.4. модель «черного ящика»

 

Первым наиболее простым и абстрактным уровнем описания системы является модель “черного ящика”. В этом случае предполагается, что выделенная система связана со средой через совокупность входов и выходов. Выходы модели описывают результаты деятельности системы, а входы - ресурсы и ограничения. При этом предполагается, что мы ничего не знаем и не хотим знать о внутреннем содержании системы. Модель в этом случае отражает два важных и существенных ее свойства: целостность и обособленность от среды [2, 3].

Такая модель, несмотря на ее внешнюю простоту и отсутствие сведений о внутренней структуре, оказывается часто полезной и достаточной для практического использования.

Например, для анализа работоспособности телевизора необходимо проверить входы (шнур электропитания, антенну, ручки управления и настройки) и выходы (экран кинескопа и выходные динамики). Системное описание какого-либо производственного процесса необходимо начинать с анализа его информационных и материальных входов и выходов - планируемых и результирующих показателей деятельности, качества ресурсов и конечных продуктов и т.д.

Следует отметить, что существует множество систем, внутреннее устройство которых невозможно либо нецелесообразно описывать, и в этом случае модель “черного ящика” является единственным вариантом их исследования. Например, мы не знаем, как устроен организм человека, в то же время необходимо знать влияние, оказываемое на него лекарственными препаратами и т.д. Формализация модели “черного ящика” основывается на задании двух множеств входных и выходных переменных, и никакие другие отношения между множествами не фиксируются. Недопустимо полагать, что построение модели “черного ящика” является тривиальной задачей, так как ответ на вопрос о содержании множеств не всегда однозначен.

Построение модели основывается на выборе из бесконечного множества связей системы со средой их конечного множества, адекватно отражающего цели исследования. Очевидно, что такие модели не надо сводить к моносистеме (т.е. системе с одним входом и выходом), а для обоснования необходимого и достаточного количества параметров множеств входов и выходов широко использовать методы математической статистики, привлекать опытных экспертов [2, 3].

Модель «черного ящика» рассмотрим на примере хозяйствующей организации (предприятия). На рис. 2.3 приведена структура окружающей среды производственного предприятия, а также основные связи предприятия с окружающей средой [11].

Дадим некоторые пояснения. Для производственной деятельности необходимо привлечение капитала, будь то в форме акций или заемного капитала (1). Ликвидные средства позволяют предприятию задействовать производственные факторы (2), т.е. сырье, материалы, оборудование, которые в процессе производства преобразуются в готовые изделия.

 

 

Сбыт продукции (3) предприятиям или личным хозяйствам дает предприятию поступления (4), которые необходимы для погашения задолженности на рынке закупок, оплаты труда и т.д. (5). Проценты на заемный капитал и образующиеся излишки выплачиваются инвесторам (6), кроме того, государству выплачиваются налоги и сборы (7). С другой стороны, государство может предоставлять предприятию дотации (8).