Понятие и сущьность системного анализа

Цель – выработка практических рекомендаций по выбору наилучшего варианта решения на основе всесторонней или нашей проверки различных вариантов.

Как отмечалось ранее, в настоящее время не существует единой точки зрения на содержание понятия системный анализ. Среди спе­циалистов в этой области нет единства в формировании основных ха­рактеризующих его категорий. Причем эта неоднозначность имеет в первую очередь объективные причины, а не связана лишь с недоста­точной разработанностью методологии системного анализа. Ч. Хитч называет следующие "универсальные логические элементы системного анализа":

1) цель и ряд целей;

2) альтернативные средства (системы), с помощью которых мо­жет быть достигнута цель и которые представляют собой множества системных элементов или стратегий;

3) затраты ресурсов на систему;

4) математическая и логическая модель, то есть система связей между целями, альтернативными средствами, средой и требованиями, накладываемыми на ресурсы;

5) критерий выбора предпочтительных альтернатив

Существуют и другие подходы к формированию категориального аппарата системного анализа. При более внимательном рассмотрении можно заметить, что различные варианты этого аппарата достаточно тесно связаны с аппаратом исследования операций и теории игр и ре­шений. Эта связь объясняется тем, эти дисциплины являются, основны­ми "поставщиками" методов и конкретных идей для системного анализа наряду с общими принципами. Вместе с тем, системный анализ отнюдь не совпадает с исследованием операций, хотя и заимствует у него ма­тематические методы. Эти две дисциплины отличаются, прежде всего, по масштабу проблем, к решению которых они прилагаются. Кроме того, системный анализ в отличие от исследования операций связан с ориен­тацией на длительные отрезки времени, с наличием специальных про­цедур, направленных на учет фактора неопределенности, занимающего важное место во всякой сложной проблеме. В системном анализе боль­шее внимание уделяется организационным факторам.

Наиболее точной представляется трактовка системного анализа как конкретного теоретико-прикладного направления исследований, основанного на системной методологии, и характеризующегося опре­деленными принципами, методами и областью применения.

С истемный анализ - это методология исследования трудно на­блюдаемых и понимаемых свойств и отношений в объектах путем представления этих объектов в качестве целенаправленных систем и изучения свойств этих систем, взаимоотношений между целями и средствами их реализации.

Если подавляющее большинство методов исследования и ана­лиза ориентировано на непосредственное наблюдение точно опреде­ленных объектов с учетом их природы и специфики, то системный анализ, базирующийся на теории систем, учитывает принципиальную сложность исследуемого объекта, его разветвленные и прочные взаи­мосвязи с окружающей средой, не наблюдаемость целого ряда его свойств. Исследователь в рамках системного анализа, отталкиваясь от реального явления, от имеющихся фактических данных о его свойст­вах, внутренних и внешних связях, переводит их в абстрактные катего­рии и на основе известных свойств систем выявляет новые свойства и новые взаимосвязи.

Главное в системном анализе - как сложное превратить в про­стое, как не только трудноразрешимую, но и труднопонимаемую про­блему превратить в четкую серию задач, имеющих методику решения. Системный анализ не исчерпывается расчленением сложной пробле­мы на более мелкие, а направлен на то, чтобы понять сущность цело­го, выявить факторы, влияющие на принятие решений и, в конечном счете, вернуться к целому, к проблеме.

Системный анализ представляет собой совокупность определен­ных научных методов и практических приемов, используемых при ис­следовании и конструировании сложных и сверхсложных объектов и решения разнообразных проблем, возникающих во всех сферах целе­направленной деятельности, при проектировании и управлении соци­альными, экономическими, человеко-машинными и техническими сис­темами. Характерным для системного анализа является то, что поиск лучшего решения проблемы начинается с определения и упорядоче­ния целей деятельности системы, при функционировании которой воз­никла данная проблема. При этом устанавливается соответствие меж­ду целями, возможными путями их реализации и потребными для это­го ресурсами.

Системный анализ предназначен для исследования в первую очередь слабоструктурированных систем, состав элементов и взаимо­связей которых установлен только частично, для решения задач, воз­никающих в ситуациях, характеризующихся неопределенностью и со­держащих неформализуемые элементы, которые не переводятся на язык математики. Поэтому основная особенность методик системного анализа заключается в сочетании формальных методов и неформали­зованного экспертного знания.

Вопрос 7 Место и роль системного анализа в решении социально-экономических и политических проблем

Увеличение масштабов экономики и усложнение ее структуры, повышение дефицитности потребляемых ресурсов, увеличение стои­мости реализации проектов, возрастание "цены" неоптимальности принимаемых решений - все это предопределяют актуальность вопро­сов повышения эффективности всех аспектов работы, что невозможно без использования современных методов анализа.

Усиление ориентации на конечные результаты, многообразие целей социально-экономических систем требуют повышения внимания к проблемам целеполагания, определению задач развития экономики государства, отдельных отраслей и регионов, а также предприятий и объединений. Их решение возможно также только при использовании специальных методов анализа.

Ускоренное внедрение достижений науки и техники в производ­ство, обеспечение единства развития отдельных этапов воспроизвод­ственного процесса и жизненного цикла новых товаров, составление оптимальной производственной программы в условиях рыночной эко­номики невозможно без взаимоувязанного анализа отдельных этапов воспроизводственного процесса.

Системный анализ возник в начале 60-х годов и первоначально развивался исключительно как средство решения военно-стратегических проблем. Особый характер проблем, выдвигаемых для решения методами системного анализа, определил и особый ха­рактер этих методов:

1. Жизненная важность каждой из таких грандиозных комплекс­ных задач практически исключала право на ошибку.

2. Создание современных систем вооружений было связано с привлечением огромных материальных и человеческих ресурсов, и потому заказчик, который, как правило, представлял интересы безо­пасности всей страны, должен был быть уверен, что допустимый риск в работе такой системы или ее надежности является минимальным.

3. Исключительная сложность системы не позволяла при ее соз­дании двигаться традиционными методами, как это, как правило, бы­вало раньше, от частей к целому, поскольку все или, почти все основ­ные характеристики каждой части (подсистемы) задавались не наи­лучшей комбинацией свойств самой части как таковой, а извне, требо­ваниями со стороны целого и его исходных целей.

Объектами системного анализа, в первую очередь, являются со­циально-экономические и политические процессы. Они характеризу­ются целым рядом особенностей, предопределяющих необходимость системного подхода и специальных методик его реализации. Их сущ­ность и особенности были раскрыты в работах отечественных и зару­бежных ученных.

Конечный результат социально-экономической системы распада­ется на материально-вещественный, представляющий собой готовую продукцию и услуги с конкретными характеристиками и свойствами; экономический, показывающий, за счет каких средств, какой ценой достигаются материально-вещественные и социальные результаты. Именно они предопределяют необходимость учета взаимодействия различных по своей природе и сущности факторов и явлений, ком­плексный характер их исследования, успех которого в существенной степени зависит от умения решать слабоструктурированные многокри­териальные задачи.

Так как неотъемлемой частью и самым активным элементом со­циально-экономических и политических систем является человек, то это придает им следующие особые свойства:

- уникальность и непредсказуемость поведения системы в кон­кретных условиях, так как субъективные характеристики, трудно под­даются формализации;

- наличие у системы предельных возможностей, которые обу­словлены ограниченными экономическими ресурсами;

- способность адаптироваться к изменяющимся условиям, что, являясь полезным свойством в одних ситуациях, в других - будет проявляться в форме противодействия управляющим воздействиям, в за­труднении управления системой;

- способность и стремление к целеобразованию, формированию целей внутри системы;

- способность изменять свою структуру и формировать различ­ные варианты поведения, сохраняя целостность;

- наличие большого числа факторов различной природы, являю­щихся предметом исследования разных областей знаний;

- способность противостоять разрушающим систему тенденциям, благодаря обмену материальными, энергетическими и информацион­ными ресурсами со средой.

Исходя из отмеченных особенностей, можно сформулировать следующие основные аспекты системного анализа социально-экономических объектов:

1. Переход от разработки и использования отдельных локальных, изолированных моделей совокупности взаимосвязанных моделей, по­зволяющих исследовать систему в целом; совместное использование формальных и неформальных методов исследования; обеспечение единства процесса разработки и реализации программ.

2. Снижение действия фактора неопределенности путем: прогно­зирования и многовариантного долгосрочного планирования; учета влияния решений, принимаемых в настоящее время, на функциониро­вание системы в будущем; использования системы скользящего про­гнозирования и планирования в целях периодического уточнения ра­нее полученных оценок.

3. Проведение исследований в направлении от общего к частно­му при глубокой проработке как общих, так и частных вопросов и со­вместном использовании методов анализа и синтеза.

4. Анализ и выбор для практической реализации наиболее важ­ных проблем и целей функционирования и развития системы на базе разработки альтернативных вариантов решений, использования ите­ративных процедур согласования целей, мероприятий и ресурсов, применения многокритериальных оценок при поиске оптимальных ва­риантов решений.

Вопрос 9 Закономерности функционирования систем и их свойства.

Целостность системы, как одна из основных закономерно­стей ее развития, проявляется в возникновении у системы новых инте­гральных качеств, не свойственных ее компонентам. Для понимания сущность целостности, необходимо учитывать две ее стороны: свой­ства системы как единого целого не являются суммой свойств элемен­тов; свойства системы зависят от свойств элементов. В силу этого объединенные в систему элементы могут терять ряд свойств, прису­щих им вне системы, или приобретать новые свойства.

Двойственной по отношению к закономерности целостности яв­ляется обособленность или суммативность системы. Она проявляется в полной мере у системы, как бы распавшейся на независимые эле­менты. Для такого состояния свойства системы равны сумме свойств отдельных элементов.

Любая система не изолирована от других систем, она тесно свя­зана со средой. Последняя, в свою очередь, представляет собой сложное и неоднородное образование более высокого порядка, кото­рое задает требования и ограничения исследуемой системе. Отдель­ную группу представляют системы одного уровня с рассматриваемой. И, наконец, есть соподчиненные системы. Тесное единство системы со средой является закономерностью, которая называется коммуника­тивностью.

С коммуникативностью тесно связана закономерность иерар­хичности, характеризующая, с одной стороны, отношения между элементами разных уровней, и с другой стороны - взаимодействие элементов одного уровня. Более высокий иерархический уровень ока­зывает направляющее воздействие на нижестоящий, подчиненный ему уровень. Это проявляется в том, что подчиненные элементы ие­рархии приобретают новые свойства, отсутствующие у них в изолиро­ванном состоянии. Между элементами одного уровня иерархии нет яв­ных связей. Однако в силу иерархичности они связаны между собой через вышестоящий уровень. Таким образом, каждый уровень иерар­хической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения, как с вышестоящим, так и нижестоящим уровнями.

Принципиально важным условием эффективности функциониро­вания системы является соблюдение следующего требования: раз­нообразие задач управления должно превышать разнообразием эле­ментов системы. В случаях усложнения объекта управления, обуслов­ленного изменением целей, временных горизонтов, совокупностью связей и их характера, состоянием среды и другими факторами, необ­ходимо изменить и привести в соответствие структуру управления.

Закономерность потенциальной эффективности предполагает возможность и необходимость своевременного изменения системы в связи с необходимостью реализации новых целевых требований, обу­словленных средой. Она реализуется в количественной или качест­венной оценке надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качествах системы. При создании социально-экономических систем необходимо учитывать закономерности их функционирова­ния и развития. К ним, в первую очередь, относятся: историчность и самоорганизация.

Историчность. В условиях динамичной среды любая система не может быть неизменной, она не только функционирует, но и разви­вается, проходит стадии становления, стабильного существования,старения и разрушения. Поэтому уже на стадии создания сложных систем должны рассматриваться не только вопросы создания и обес­печения их развития, но и вопросы о ликвидации системы, когда ее функционирование перестает быть целесообразным. Закономерность историчности требует, чтобы время являлось непременной характери­стикой системы.

Самоорганизация является одной из наиболее важных на­блюдаемых черт сложных социально-экономических систем и характе­ризует их способность противостоять воздействию негативных факто­ров, адаптироваться к внешним воздействиям, изменять при необхо­димости свою структуру. В основе этой закономерности лежит сочета­ние и взаимодействие двух противоречивых тенденций. С одной сто­роны, для любой системы свойственно стремление к распаду, разде­лению. Но, с другой стороны, наблюдается стремление развития в на­правлении объединения с другими системами и перехода на более высокий иерархический уровень. Обе тенденции присущи всем соци­ально-экономическим системам. В иерархических системах в зависи­мости от преобладания одной из них система любого уровня иерархии может развиваться в направлении к более высокому уровню и даже переходить на него, или, напротив, может происходить процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень развития.

Закономерности проявляются в свойствах систем, рациональное использование которых позволяет находить пути разрешения проблем и принимать рациональные решения. К сожалению, в большинстве ра­бот, раскрывающих сущность системного подхода и методологию сис­темного анализа, многие свойства систем не рассматриваются, что ведет к недостаточной глубине системного анализа. Исключение со­ставляет работа Б.АРайзберга и Р.А. Фатхутдинова "Управление эко­номикой", в которой свойства систем представлены в полном объеме, классифицированы и объединены в четыре группы:

- свойства, характеризующие сущность и сложность системы;

- свойства, характеризующие связь системы с внешней средой;

- свойства, характеризующие методологию целеполагания сис­темы;

- свойства, характеризующие параметры функционирования и развития системы.

Вопрос 10 Классификация систем

Системы могут быть классифицированы по следующим призна­кам: природа элементов, роль человека в создании системы, степень участия людей в реализации управляющих воздействий, степень взаимодействия с внешней средой, уровень сложности, характер взаимосвязей между элементами системы, степень организованности, степень управляемости, уровень централизации, целеполагание, вид отображаемого объекта, реакция на возбуждающее воздействие.

В зависимости от природы элементов различают реальные (физические) и абстрактные системы. Реальные (физические) систе­мы представляют объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них могут быть механические, энергетические, биологические, природные, социальные и другие. Абстрактные системы состоят из элементов, не имеющих прямых аналогов в реальном мире. Они соз­даются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств, связей, реальных объектов и являются результатом творче­ской деятельности человека.

В зависимости от роли человека в создании систем разли­чают естественные и искусственные системы. Естественные си­стемы созданы и функционируют без участия человека. Такие систе­мы, как правило, обладают свойством адаптации, то есть способно­стью реагировать на воздействие окружающей среды так, чтобы полу­чить благоприятные результаты для деятельности системы. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланированное "конечное со­стояние", и их поведение таково, что они достигают этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окружающей среды.

Искусственные системы созданы человеком, и им присущи мно­гие свойства естественных систем. Вместе с тем, существуют допол­нительные свойства искусственных систем, например, совместимость и оптимизация. Под совместимостью понимается согласованность характеристик независимых систем при их совместной деятельности. Системы могут быть совместимыми друг с другом в одном отношении и несовместимыми в другом. Оптимизация означает приспособление системы к окружающей среде, в результате которого обеспечивается наилучшее функциони­рование системы в определенном отношении, то есть в одних отноше­ниях она может быть оптимальна, в других - нет. Поэтому важнейшим направлением анализа искусственных систем является определение критериев оптимальности функционирования и их приоритетности.

По степени участия людей в реализации управляющих воздействий выделяют технические, человеко-машинные и органи­зационные системы.

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Это системы автоматического управления (регули­рования), представляющие собой комплексы устройств для автомати­ческого изменения координат объекта управления с целью поддержа­ния желаемого режима его работы. Они могут быть как адаптивными, то есть приспосабливающимися к изменению внешних и внутренних условий в процессе работы путем изменения своих параметров или структуры для достижения требуемого качества функционирования, так и неадаптивными. Человеко-машинные системы предполагают, что деятельность человека сопряжена с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек, а средства авто­матизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого ре­шения. К организационным системам относятся социальные сис­темы - группы, коллективы людей, общество в целом.

По степени взаимодействия с внешней средой различают закрытые и открытые системы. Закрытая система отличается тем, что в нее не поступает и из нее не выделяется энергия, масса и ин­формация и, следовательно, она изолирована от внешней среды и ее компоненты не меняются. Открытая система имеет такие отличи­тельные черты, как способность обмениваться со средой массой, энергией и информацией. Закрытость и открытость системы имеют от­носительный характер и могут меняться в процессе ее развития. По степени сложности можно выделить простые, большие, сложные и очень сложные системы. Простые системы характери­зуются малым числом внутренних связей и легкостью математического описания. Большая система - это система, не наблюдаемая едино­временно с позиции одного наблюдателя либо во времени, либо в пространстве, либо в других параметрах, и которая не может рассмат­риваться иначе как в качестве совокупности априорно выделенных подсистем. Для исследования большой системы необходимо последо­вательно рассматривать ее по частям, строя ее подсистемы по иерар­хическим уровням. Сложная система имеет разветвленную структуру и разнообразные внутренние связи, которые поддаются описанию. К ним в первую очередь относятся закрытые системы, построенные для ре­шения многоцелевых задач и отражающие разные стороны характери­стики объекта, краткосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы. К очень сложным системам относятся следующие: имеющие разные, трудно сравнимые аспекты характери­стик объекта; построенные для решения долгосрочных многоцелевых программ; для описания которых необходимо использование несколь­ких языков; не поддающиеся непосредственному математическому описанию ввиду исключительного многообразия и сложности связей; описание которых включает взаимосвязанный комплекс разных моде­лей; долгосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы.

В зависимости от характера взаимосвязей между элемента­ми системы делятся на детерминированные и вероятностные. Де­терминированной считается система, в которой составные части взаимодействуют точно предвиденным образом и если известно пре­дыдущее состояние, то безошибочно можно предсказать ее после­дующее состояние. Вероятностная система имеет неопределенный характер развития, для нее невозможно сделать точного детального предсказания и любое предсказание относительно поведения такой системы не может выйти из логических рамок вероятностных катего­рий, при помощи которых это поведение описывается

Управляемые системы - это системы, способные изменить свое развитие и движение, переходить в различные состояния под влияни­ем управляющих воздействий. В них всегда присутствует орган, осу­ществляющий функции управления. Управляемые системы иерархичны, то есть имеют многоступенчатое построение, при котором функции управления распределяются между соподчиненными частями систе­мы. Такая система постоянно находится в движении, ей присущ дина­мический характер.

Класс самоорганизующихся систем характеризуется стохастичностью, непредсказуемостью поведения, нестабильностью отдельных параметров, способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланирован­ное "конечное состояние", и их поведение направлено на то, чтобы достичь этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окру­жающей среды. Моделирование самоорганизующихся систем наибо­лее сложно в связи с ограниченностью применения математических моделей и сложностью доказательства адекватности их применения. Накопление информации об объекте, как правило, носит многошаго­вый характер.

В зависимости от уровня централизации различают цент­рализованные и децентрализованные системы. Централизованной называется система, в которой некоторый элемент (подсистема) игра­ет главную, доминирующую роль в ее функционировании и его не­большие изменения вызывают значительные изменения всей систе­мы. Децентрализованная система не имеет главной подсистемы. В ней важнейшие подсистемы имеют приблизительно одинаковую цен­ность и построены не вокруг центральной подсистемы, а соединены между собой последовательно или параллельно.

Вопрос 13 Понятие цели и требования к ее формированию.

Цель является одной из центральных категорий теорий систем и системного анализа. Как и все абстрактные категории, она имеет весьма широкое толкование и разные интерпретации. Цель - это сово­купное представление о некоторой модели будущего результата, спо­собного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реаль­ных возможностях, оцененных по результатам опыта. В широком по­нимании цель рассматривается как констатация предназначения и смысла существования системы, проблемы или объекта. Целевое на­чало возникает как отражение целей и интересов различных субъек­тов, так или иначе связанных с существованием и функционированием системы, что и должно учитываться при его формировании.

Цель определяют как желаемое состояние системы или резуль­татов ее деятельности, которые должны быть достигнуты в пределах некоторого интервала деятельности. Хорошо сформулированные цели проясняют то, чем является система, какой она стремится быть и чем она отличается от других ей подобных. Они должны исключить воз­можность разного толкования и в то же время оставлять простор для гибкого развития системы.

Иерархия целей в системе играет очень важную роль, так как она устанавливает взаимосвязь и обеспечивает ориентацию функциони­рования всех подсистем и элементов на достижение целей верхнего уровня. При правильно построенной иерархии целей каждое структур­ное подразделение, достигая своей цели, вносит необходимый вклад в достижение общих целей. Если цели неверно или плохо определены, это может привести к очень серьезным негативным последствиям для

анализируемого объекта.

Накопленный опыт по установлению целей позволяет выделить несколько ключевых требований, которым должны удовлетворять пра­вильно сформулированные цели.

1. Цели должны быть достижимыми, не выходящими за предель­но допустимые возможности. Нереальная для достижения цель при­водит к потере ориентиров, демотивации субъектов и объектов управ­ления и негативно сказывается на функционировании системы.

2. Цели должны быть напряженными, то есть достижимыми лишь при эффективном управлении и рациональном использовании ресурсов.

3. Цели должны быть гибкими и оставлять возможности для их корректировки в соответствии с теми изменениями, которые могут произойти во внешней и внутренней среде. Наблюдатель должен пом­нить об этом и быть готовым внести модификации в установленные цели с учетом новых требований или новых возможностей.

4. Цели должны быть сформулированы таким образом, чтобы их можно было количественно измерить или каким либо другим объек­тивным способом оценить, была ли цель достигнута. Если цели неиз­меримы, то они порождают разное толкование, затрудняют процесс оценки результатов функционирования системы.

5. Цели должны быть конкретными, обладать необходимой спе­цифичностью, которая помогает однозначно определить направление функционирования системы. Цель должна четко фиксировать, что не­обходимо получить в результате деятельности, в какие сроки следует ее достичь и кто должен достигать цель. Чем более конкретна цель, тем легче определить оптимальные пути ее достижения.

6. Цели должны быть совместимыми. Это предполагает соответ­ствие долгосрочных и краткосрочных целей, целей тех подсистем, от которых зависит эффективность функционирования системы.

7. Цели должны быть приемлемыми для основных объектов влияния и в первую очередь для тех, кому придется их достигать. Они должны свести воедино разнонаправленные интересы субъектов сис­темного анализа.

Процессу формирования целей предшествует качественное опи­сание развития системы и ее состояний в будущем при определенных условиях внешней среды. Это дает возможность более четко их сфор­мулировать, а в дальнейшем наметить пути достижения. На формиро­вание целей оказывают влияние как внешние по отношению к системе факторы, так и внутренние. Цели могут возникать на основе их взаимо­действия, а часто и противоречия между ними. Именно здесь заложено основное важное отличие открытых социально-экономических систем, в которых цели формулируются как внутри систем, так и устанавливают­ся внешним, по отношению к системе, субъектом.

Достаточно часто при формировании целей возникает необходи­мость их декомпозиции по времени и по исполнителям. Это значит, что общий конечный результат, к которому стремится система, надо рас­членить на частные задачи, решаемые в более короткие сроки. Кроме того, цели, стоящие перед системой в целом, конкретизируются по от­дельным подсистемам. В частности, для производственных систем не­обходимо добиваться того, чтобы в результате структуризации каждое подразделение четко знало общие цели и свою роль в их достижении. Существуют системы, где цели могут быть точно сформулированы только по мере достижения предыдущих целей, и эффективное управ­ление системой невозможно без их установления. Возникает потреб­ность в декомпозиции обобщенной цели во времени. Представление развернутой последовательности подцелей в виде сетевой модели требует хорошего знания объекта исследования, а следовательно, со­четание декомпозиции цели в пространстве и во времени.

Вопрос 14 Критерии и их место при проведении системного анализа

Критерий представляет собой некоторую функцию от принято­го решения, которая позволяет количественно оценить его целесооб­разность. Конкретное значение критерия характеризует уровень дос­тижения цели, эффективность используемых при этом методов и средств. Если цель в общем случае указывает направление действия, то критерий дополняет понятие цели и указывает эффективный способ ее достижения. Критерий является как бы представителем системы при целях подсистем. Его функцией является обеспечение того, чтобы путь, избранный для достижения цели данной подсистемы, не проти­воречил общей цели системы и ее подсистем.

Существует несколько подходов к учету системы критериев. Первый из них состоит в сведении нескольких критериев к одному че­рез их коэффициенты значимости, определяемые экспертными или другими методами. Преимущества такого подхода заключаются в возможности стро­гого математического решения задачи оптимизации. Ограниченность его использования в сложности определения коэффициентов значи­мости критериев, которые имеют самую разную, трудно сопоставимую природу.

Второй подход состоит в превращении части критериев в ограни­чения. Он возможен в случаях, когда имеется возможность обосновать количественно величину ограничений по определенным критериям.

Третий подход заключается в ранжировании критериев и распо­ложении их в порядке важности. На первом этапе производится опти­мизация по наиболее значимому критерию, а затем определяется об­ласть, где этот критерий отличается от оптимального его значения не более чем на 10%. В этой области и производится оптимизация по второму по важности критерию и т.д.

Используемые в системном анализе критерии можно разделить на две группы:

- оптимизационные - наилучший вариант решения соответствует максимальному или минимальному значению этого критерия;

- ограничительные, вводятся для того, чтобы установить диапа­зон желаемых значений важнейших характеристик системы и исклю­чить варианты решений, по которым хотя бы одна характеристика не попадала в требуемый диапазон.

Правильный выбор оценочных критериев во многом предопреде­ляет успешное функционирование систем. Поэтому критерии должны, как минимум, отвечать следующим основным требованиям: быть представительными, чувствительными к изменениям исследуемых па­раметров и быть по возможности простыми.

Представительность критерия означает оценку основных целей системы и учет всех главных сторон ее функционирования.

Чувствительность состоит в значительных изменениях величины критерия при сравнительно малых изменениях исследуемых парамет­ров. Это в ряде случаев облегчает проведение математических иссле­дований.

Заранее почти невозможно установить надежный критерий. По­этому сначала следует выбрать весьма грубую шкалу ценностей, за­тем исследовать, к каким решениям она приводит, и, если решение содержит противоречия, выбрать другую меру ценностей.

При выборе критерия необходимо соблюдать следующее усло­вие: критерии, используемые для решения задач низшего уровня, должны увязываться с критериями, используемыми на следующем, более высоком уровне.

Процесс формирования критериев должен идти сверху вниз при условии, что снизу вверх поступает необходимая для этого информа­ция. Таким образом, важным условием является обеспечение ниже­стоящих иерархических уровней критериями оценки, а вышестоящих -необходимой информацией.

Так как при функционировании систем, большая роль принадле­жит случайным процессам, критерий может быть основан на случай­ных величинах. В подобных обстоятельствах оперируют с математи­ческими ожиданиями (средними значениями) критериев.

Вопросами формирования критериев эффективности, не связан­ными с их простым суммированием или делением, анализа влияния нескольких различных критериев эффективности на принятие решения занимаются особые области науки - теория оптимизации, теория при­нятия решения. Однако на их базе решаются такие сложные задачи системного анализа как установление связей между целями и средст­вами конкретной системы, доказательство правомерности применения полученных аналитических выражений, отбор учитываемых критериев. В этой связи исследователи, должны обладать глубокими знаниями об изучаемой системе, о ее взаимосвязях с внешней средой, а также, быть свободны от традиционного мышления, от какой бы то ни было предвзятости, то есть быть совершенно независимыми в суждениях.

Основные ошибки, совершаемые при разработке критерия, кото­рые обрекают дальнейшую работу на полную неудачу:

1. Передавать право выбора критерия специалистам в области исследования операций, владеющим аппаратом моделирования, кото­рые принимают его без достаточного обоснования и быстро переходят к более знакомым им сторонам работы.

2. Передавать право выбора критерия заказчику, не владеюще­му необходимыми знаниями.

3. Фанатизм, то есть стремление до конца отстаивать ведомст­венную или заранее установленную точку зрения и конформизм.

Вопрос 15 Понятие и особенности методик системного анализа

Методика системного анализа - это программа планомерно направленных действий, совокупность определенным образом выде­ленных и упорядоченных этапов и подэтапов с рекомендованными ме­тодами и приемами их выполнения, призвана систематизировать эв­ристическую деятельность и избавить исследователя от заведомо не­верных шагов.

Методики решения сложных и сверхсложных проблем чаще всего недостаточно формализованы. Это связано с тем, что направления выхода из большинства логических блоков и этапов определяются чаще лишь интуицией наблюдателя, на любой стадии может возник­нуть необходимость вернуться назад, иногда на несколько шагов. При решении конкретных проблем отдельные этапы могут быть пропуще­ны. Используя конкретную методику, разные исследователи могут прийти к разным решениям одной и той же проблемы, а могут и вовсе не найти решения.

Любая методика имеет границы применимости, за которыми она перестает работать. Нет алгоритмов универсальных, работающих при решении любых проблем. Поэтому доказательство эффективности ис­пользования конкретной методики состоит в том, чтобы установить границу, четко разделяющую области системного анализа, где она может дать желаемый результат. И, наконец, избранная методика даст результаты, во многом зависящие от умения пользоваться ею.

Универсальность методики, предложенной Ю.И. Черняком, объясняется тем, что автор критически проанализировал содержание методик других авторов (СЛ. Оптнер, С.Янг, Н.П. Федоренко, СП. Ни-коноров), определил причины ограниченности области их применения и предложил новый вариант совокупности этапов системного анализа. Представленный вариант классификации этапов системного анализа базируется на наличии принципиального единства в последо­вательности проведения системного анализа с любой целью и на лю­бом объекте. Он учитывает различные типы системных исследований в области социально-экономического управления, обеспечивает пол­ную увязку с логической конструкцией теории систем. Все это дает ос­нование рассматривать предложенную методику в качестве базовой.

Этап 1. Анализ проблемы Поэтому правильное и точное фор­мулирование проблемы является первым и необходимым этапом лю­бого системного исследования и равносильно половине решения про­блемы. На этом Этапе выясняется, существует ли проблема, дается точное формулирование проблемы, анализируются логическая струк­тура проблемы, ее развитие в прошлом и будущем, внешние связи проблемы, принципиальная решаемость проблемы.

Этап 2. Определение системы. Чтобы реализовать системный подход, проблему необходимо разложить на комплекс четко сформу­лированных задач. Для этого должны быть определены объект иссле­дования и спецификация задач, установлены критерии решения про­блемы, обоснованы границы структуризации системы, описаны под­системы и окружающая среда.

Этап 3. Анализ структуры системы. Содержание этого этапа в значительной степени зависит от вида системы. В больших системах -это определение уровней иерархии, в сложных - определение аспек­тов и языков, в динамических - определение процессов и функций, в кибернетических - определение и спецификация процессов управле­ния и каналов информации и т.д.

Этап 4. Формирование общей цели и критерия системы. В зависимости от характера объекта или проблемы, подходов к их исследованию эта процедура включает: определение общей цели и основного критерия с дальнейшей декомпозицией их по подсистемам или определение це­лей - требований и критериев отдельных подсистем и композиция об­щей цели и критерия системы.

Этап 5. Декомпозиция цели, выявление потребности в ре­сурсах и процессах. Декомпозиция целей на этом этапе должна быть доведена до та­кой степени, чтобы цели можно было увязать с конкретными меро­приятиями по их достижению. Это важная и трудоемкая работа, как правило, является центральной в системном анализе. Она породила метод построения дерева взаимосвязей, которое является главным инструментальным достижением системного анализа.

Этап 6. Выявление ресурсов и процессов, композиция це­лей. Этот этап имеет место в тех случаях, когда мы имеем дело с не­производственными, а тем более не экономическими системами (сис­тема здравоохранения, народного образования и целым рядом дру­гих), в которых часто не удается логическим путем четко сформулиро­вать цели и критерий эффективности развития системы. В этих усло­виях приходится идти в определенной мере традиционным путем от анализа существующего положения, достигнутого уровня и последова­тельного прогноза. Такой путь предполагает: оценку существующих технологий реализуемых и запланированных проектов; оценку воз­можности взаимодействия с другими системами; оценку социальных факторов; композицию цели.

Этап 7. Прогноз и анализ будущих условий. Прогнозирование включает: анализ устойчивых тенденций развития системы; прогноз развития и изменения среды; предсказание появле­ния новых факторов, оказывающих сильное влияние на развитие сис­темы; комплексного анализа взаимодействия факторов будущего раз­вития и возможных сдвигов целей и критериев.

Этап 8. Оценка целей и средств. Целый ряд факто­ров, оказывающих решающее влияние на формирование целей и от­бор средств их реализации, а также на оценку ресурсов, в принципе, не исчисляются количественно и, следовательно, не могут быть выяв­лены количественными методами. Единственный способ их оценки -это получение субъективных оценок экспертов, специалистов по дан­ной проблеме.

Этап 9. Отбор вариантов. Центральным моментом в систем­ном анализе является оценка значимости целей, направленная на усечение тех из них, которые признаны мало значащими, а также от­бор конкретных вариантов достижения взаимосвязанного комплекса важнейших целей. Содержание этого этапа включает: анализ целей на совместимость и входимость; проверку целей на полноту; отсечение избыточных целей; планирование вариантов достижения отдельных целей; оценку и сравнение вариантов; совмещение комплекса взаимо­связанных вариантов.

Этап 10. Диагноз существующей системы. Социальные экономические проблемы, решаемые методами системного анализа, возникают не на пустом месте, а в реально существующих условиях. В этих условиях возникает необходимость в диагностическом анализе, направленном на выявление потенциальных возможностей действующей системы, недостатков ее организации и управлении, на устранение узких мест и т.п. Результат диагностического анализа способствует построению обоснованного организационного плана реализации вновь спроекти­рованной системы.

Этап 11. Построение комплексной программы развития. На данном этапе на основе результатов ре­шения задач системного анализа создаются комплексные программы развития. В них средства достижения целей распределяются по време­ни, закрепляются за разными исполнителями, устанавливается порядок руководства и координации, создается система ответственности.

Этап 12. Проектирование организации для достижения це­лей. В случаях, когда для реализации комплексных программ необхо­димо создавать постоянный или временный орган управления, осуще­ствляется организационное проектирование. При этом определяются цели организации, формируются функции организации, проектируются организационная структура, информационные коммуникации, режим работы и механизм мотивации.

Вопрос 16. Классификация Методов системного анализа.

1. Неформальные методы. Метод сце­нариев Формирование проблемы, ее развития в прошлом и будущем, про­гноз и анализ будущих условий, устойчивых тенденций развития, прогнозирование развития среды. Метод экс­пертных оценок Анализ существующего состояния; оценка вариантов развития; оценка взаимодействия с другими системами; прогнозирование раз­вития и изменения среды; предсказание новых факторов, оказываю­щих существенное влияние на развитие системы; исследование воз­можных сдвигов целей и критериев; оценка реальности целей и пу­тей их достижения. Диагности­ческие ме­тоды Анализ существования проблемы и возможности ее разрешенности; анализ структуры системы; выявление потенциальных возможностей действующей системы; выявление "узких мест" и недостатков в управлении, проектирование организационных структур.

2.Графические методы. Метод дерева целей. Формирование целей и критериев системы; декомпозиция целей и выявление потребности в ресурсах и мероприятиях; исследование возможных сдвигов целей и критериев; анализ целей на совмести­мость, входимость и полноту; планирование вариантов достижения целей; совмещение комплекса взаимосвязанных вариантов; проектирование организационных структур управления. Матричные методы. Разложение проблемы на комплекс четко сформулированных задач; анализ внутренних связей между элементами системы; отбор средств для достижения целей; выявление потенциальных возможностей дей­ствующей системы; построение комплексной программы развития; проектирование матричных структур управления. Сетевой метод. Выявление потребности в процессах и ресурсах; прогноз и анализ будущих условий; проектирование комплексной программы решения проблемы и развития системы и ее распределение в пространстве и времени; проектирование организации ДЛЯ достижения целей.

3. Количественные методы Методы экономического анализа. Анализ развития системы в прошлом; анализ внутренней и внешней среды; оценка современного состояния ресурсов; оценка реализо­ванных и запланированных проектов; оценка целей и отбор средств их реализации, анализ ресурсов; оценка экономической эффективно­сти вариантов достижения целей, диагноз эффективности функцио­нирования существующей системы; оценка эффективной комплекс­ной программы развития. Морфологические методы: Анализ структуры системы; композиция общего критерия из крите­риев подсистемы, оценка факторов, влияющих на цели и средства; оценка процессов; проверка цели на совместимость и полноту. Статистические методы. Прогноз и анализ будущих условий, комплексный анализ взаимодей­ствия факторов будущего развития.

4.Методы моделирования: Киберне­тические методы Определение взаимосвязи между элементами системы и окружающей среды; определение и спецификация процессов управления и каналов информации, формирование общей цели и критерия системы; выяв­ление недостатков в организации и управлении системой; проектиро­вание организации для достижения целей. Описа­тельные модели Композиция целей и критериев в системах, где их трудно выразить явным образом; оценка взаимодействий между элементами и средой в слабо структурированных системах, прогнозирование тенденций раз­вития системы и окружающей среды; исследование возможных сдви­гов целей и критериев; создание системы ответственности при по­строении комплексной программы развития Норма­тивные операци­онные модели Определение целей - требований подсистем; формирование процедуры определения общей цели и конструирование критериев; формиро­вание комплексных программ развития; поиск оптимальных вариан­тов развития подсистемы и достижения локальных целей.

Большинство перечисленных методов разработано задолго до появления системного анализа и используется самостоятельно. Сис­темный же подход позволяет более точно очертить круг задач, наибо­лее эффективно решаемых каждым методом, а в отношении некото­рых - переосмыслить и переоценить их значение, границы применяе­мости и найти типовые постановки задач. Новое, что вносит системная методология, - это подход не от метода, а от задачи, требования ком­плексного использования целой серии методов, или их системного ис­пользования для решения различных частей и этапов проблемы.