Необхідність освоєння теорії та практики розв’язання задач системного аналізу зумовлена невпинно зростаючими потребами розв’язування складних міждисциплінарних задач для різних цілей і призначень. Ці потреби визначає не лише стрімкий розвиток світової глобалізації, високі темпи удосконалення науки і техніки, розвитку інноваційних та інших технологій різного призначення, але й умови постійного наростання загроз екологічних, техногенних, природних та інших катастроф. Ці умови й фактори зумовлюють оперативну актуальність і практичну необхідність підготовки фахівців, що володіють апаратом розв’язування складних системних задач розкриття невизначеності різної природи, відновлення функціональних залежностей у адитивній та мультиплікативній формах, задачі протидії коаліцій з урахуванням факторів ризику, раціонального вибору параметрів складних систем, застосування якісного інформаційного аналізу, гарантованого функціонування складних технічних систем (СТС) в умовах багатофакторних ризиків, побудови структурної оптимізації складних багаторівневих ієрархічних систем.
Слід особливо наголосити, що ефективність і достовірність отримання результатів у практичній діяльності багато в чому залежать від здатності системного дослідника своєчасно оволодіти і раціонально використовувати можливості методології системного аналізу.
Підручник складається з 8 розділів. Для задач, що розглядаються у кожному розділі, наводяться теоретичні відомості, приклади їх розв’язання, обчислювальні алгоритми, завдання та варіанти для самостійної роботи.
У розділі 1 сформульовано задачі розкриття невизначеностей цілей, ситуацій і конфліктів. Для знаходження раціонального компромісу цілей наведено два основні підходи: в основі першого підходу лежить ідея, запропонована Парето, а другого – зведення багатоцільової задачі до типової задачі з одним критерієм. Дано поняття раціонального компромісу Парето. Наведено методи і прийоми відшукання множини Парето, розкриття невизначеності цілей, невизначеності дії партнера або супротивника.
Розділ 2 присвячено пошуку раціонального компромісу в задачах розкриття концептуальної невизначеності. Дано поняття раціонального компромісу за умов концептуальної невизначеності. Запропоновано підхід до відновлення функціональних залежностей за дискретно заданими вибірками в адитивній формі у задачах розкриття концептуальної невизначеності. Ця задача відрізняється принциповою складністю від типової задачі відновлення функціональної залежності, що зумовлено не тільки різнорідністю вихідної інформації, але й різнорідністю властивостей розглянутих груп факторів. Для подолання трансобчислювальної складності запропоновано формувати функції наближення у вигляді ієрархічної багаторівневої системи моделей, кожна з якої зводиться до чебишевської задачі наближення.
У розділі 3 наведено відновлення функціональних залежностей у класі мультиплікативних функцій. Формуючи структуру моделей, пропонується враховувати вплив на властивості шуканих функцій не лише групи компонент кожного вектора, але й взаємні впливи компонент різних векторів. Для виявлення багатофакторних закономірностей у такому випадку запропоновано ієрархічну багаторівневу систему моделей у класі мультиплікативних функцій.
У розділі 4 розглянуто проблеми розкриття системних невизначеностей у задачах взаємодії і протидії коаліцій. Викладено основні поняття, прийоми та принципи системного аналізу активної взаємодії партнерів, протидії суб’єктів-конкурентів. Дано математичне формулювання задач у випадках активної взаємодії партнерів і протидії конкурентів у коаліціях, задачі розкриття невизначеності системної взаємодії і протидії коаліцій з урахуванням різних груп факторів ризику. Наведено процедури формалізації цілей і стратегії взаємодії та протидії коаліцій.
Розділ 5 присвячено задачі раціонального вибору параметрів складних систем на основі узгодження внутрішніх та зовнішніх параметрів. Наведено підхід до системного узгодження суперечливих цілей у задачах пошуку раціональних компромісів. Подано методи і прийоми формування множини Парето за умов концептуальної невизначеності. Розв’язано практичні задачі на основі методології відновлення функціональних закономірностей і формування множини Парето за умов концептуальної невизначеності.
Розділ 6 присвячено розв’язуванню задач інформаційного забезпечення практичних задач системного аналізу. Обґрунтовано, що за реальних умов наявності невизначеностей і ризиків є практична необхідність опису та оцінювання якісних характеристик інформації під час формалізації практичних задач системного аналізу. Введено поняття, означення і формалізації якісних показників інформованості ОПР: повноти, достовірності та своєчасності. Запропоновано метод розв’язування задачі класифікації і розпізнавання ситуацій за інтегральним показником і за частковими показниками інформованості. Наведено задачі розпізнавання ситуації за умов нечіткості інформації та зміни показників інформованості. Продемонстровано розв’язування задачі розпізнавання та запобігання критичним і катастрофічним ситуаціям у разі зміни характеристик інформованості ОПР.
У розділі 7 розглянуто питання гарантованого функціонування СТС в умовах багатофакторних ризиків. Викладено основні поняття, прийоми та принципи системного аналізу багатофакторних ризиків за умов невизначеності. Розглянуто підхід до формування концептуальних основ методології системного аналізу і прогнозування ризиків для задач управління безпекою складних технічних систем. Запропоновано новий принцип своєчасного виявлення та усунення причин можливого переходу об’єкта з працездатного стану в непрацездатний на основі системного аналізу багатофакторних ризиків нештатних ситуацій, достовірного оцінювання ресурсів допустимого ризику різних режимів функціонування складного технічного об’єкта і прогнозування основних показників живучості об’єкта упродовж заданого терміну його експлуатації.
У розділі 8 запропоновано підхід до розв’язання багатокритеріальних задач структурної оптимізації сучасних конструктивних елементів складних об’єктів різної природи. Він ґрунтується на раціональному виборі ієрархічної структури складної конструкції в сенсі раціонального розподілу вимог до функціональних конструктивних елементів кожного ієрархічного рівня і раціонального компромісу суперечливих вимог до техніко-економічної ефективності конструкції.
Застосування наведеного матеріалу з системного аналізу дасть змогу навчити студентів системному мисленню при постановці та формалізації міждисциплінарних задач, прищепити їм навики творчого використання структурно взаємозалежних і функціонально взаємодіючих евристичних процедур, методичних прийомів і методів, алгоритмічних програмних і обчислювальних засобів для розв’язування практичних системних задач.
Підручник для фахівців з прийняття рішень у різних сферах практичної діяльності та студентів відповідних спеціальностей, а також для всіх бажаючих ознайомитися з новими моделями та методами розв’язування міждисциплінарних задач та їх застосуванням.
Підручник затверджено до друку вченою радою КПІ імені Ігоря Сікорського та видано у видавництві «Наукова думка». За численними запитами ЗВО України у 2019 р. підручник був перевиданий у видавництві Наукова Думка в кількості 150 екземплярів і переданий до зацікавлених організацій.
У номінації «Навчальні видання. Фізико-математичний напрям» підручник було номіновано як краще книжкове видання НАН України.