Основные этапы системного анализа

Вследствие того же разнообразия задач, решаемых методами системного анализа, и широкой области их применения не существует единого перечня и последовательности этапов исследования, пригодных для всех случаев. В зависимости от класса решаемых проблем, от стадии исследования и сферы их приложения используются различные по содержанию и последовательности этапы исследований.

Но существует некоторый перечень этапов системного анализа, состав и последовательность применения которых почти не зависит от решаемой задачи. Они чаще других применяются на различных этапах системного анализа.

1 этап. Анализ проблемы: Задачи этапа: правильное и точное формулирование проблемы, анализ логической структуры и развития проблемы во времени, определение внешних связей проблемы и оценка принципиальной ее разрешимости.

2 этап. Определение системы, анализ ее структуры. Задачи этапа: выявление специфики задачи; определение позиций наблюдателя и объекта исследования; выделение элементов системы; определение границ декомпозиции системы; определение подсистем и сферы их функционирования.

Кроме того, в зависимости от типа системы, решаются задачи: определение уровня иерархии (в больших системах); определение и спецификация процессов управления и каналов информации (в кибернетических системах) и т.д.

Произвол в выделении подсистем и реализуемых в них процессов обрекает системное исследование на неудачу. Если в технических системах, структура подсистем ясно просматривается, то в системах экономического управления все структурные соотношения весьма сильно скрыты за отношениями административной подчиненности.

При решении текущих задач экономического управления рутинные процедуры заслоняют цели и процессы развития. Выявление целей и процессов развития и отделение их от рутинных требуют от исследователя не только строгости логического мышления, но и умения найти необходимые контакты с работниками управления.

3 этап. Формулирование общей цели и критерия системы, где задачами являются: формулирование целей верхнего уровня; формулирование общих целей исследуемой системы, увязанных с целями системы более верхнего уровня; определение критерия системы; декомпозиция целей по подсистемам; формулирование критериев подсистем и композиция общего критерия системы из критериев подсистем; выявление потребностей в ресурсах и т.д.

В системном анализе ряд социальных, политических, этических и других факторов не поддаются количественной формализации, но они должны учитываться. Для учета этих факторов прибегают к субъективным оценкам экспертов.

4 этап. Выявление ресурсов и процессов, анализ факторов будущего развития, композиция целей. Задачи этапа: оценка существующих технологий и мощностей; оценка современного состояния ресурсов; оценка возможностей взаимодействия с другими системами в части обеспечения ресурсами; анализ ресурсов будущего; комплексный анализ взаимодействия факторов будущего развития.

Т.к. системный анализ имеет дело с перспективой развития, необходимо учесть возможные изменения в перспективе технологий, мощностей, возможные открытия и изобретения, возможную трансформацию целей и критериев.

5 этап. Отбор целей и вариантов решения, где задачами являются: анализ целей на совместимость; проверка целей на полноту и отсечение избыточных целей; планирование альтернативных вариантов достижения целей; оценка и сравнение вариантов по выбранным критериям; совмещение комплексов взаимосвязанных вариантов.

Одним из центральных моментов данного этапа является анализ целей на полноту (все ли цели учтены?) и усечение целей – отсечение малозначащих целей и целей, не имеющих средств для достижения тех, а также отбор конкретных вариантов достижения взаимосвязанного комплекса важнейших целей.

Проблемы, решаемые методами системного анализа, чаще всего возникают не на пустом месте, а в реально существующих системах. Задачей системного анализа в связи с этим является не создание новой системы или органа управления, а усовершенствование работы существующих, ориентация их на решение новой проблемы. В этих случаях возникает необходимость в диагностическом анализе элементов системы, направленном на выявление их возможностей, недостатков, переработке информации и в принятии решений с целью устранения этих недостатков и модернизации системы.

6 этап. Выбор метода решения. Первоначально рассматриваются известные методы решения задачи; если эти методы оказываются неадекватными поставленной задаче, то отыскиваются или разрабатываются новые методы решения, или пересматривается сама задача.

С точки зрениятехники решения все методы можно разделить на 3 класса:

- стандартные: методы, в основе которых лежит использование стандартных или заданных инструкциями приемов и процедур; основу этих методов составляет процедурная сторона процесса;

- аналитические: методы решения, в основе которых лежит использование математических моделей; используются для решения широкого класса структурированных проблем; однако применение этих методов затрудняется из-за невозможности формализации ряда факторов, влияющих на решение задачи; наличия неопределенностей в условиях функционирования системы; наличия многокритериальностей; наличия противоречия интересов лиц, участвующих в принятии решений;

- имитационные: методы, в основе которых лежит искусственное воспроизведение исследуемых процессов с применением диалога ЭВМ-человек; применяется в случаях, когда исследуемую задачу нельзя целиком решить одним методом; процесс решения разбивается на этапы, результаты которых анализируются и корректируются человеком, и запускаются в качестве исходного плана следующего этапа.

В зависимостиот принципов отыскания решения методы делятся на 2 класса:

- методы последовательных улучшений решений: задача решается для первоначального набора условий; проводится анализ возможности достижения оптимального решения; выбирается фактор, в наибольшей степени препятствующий развитию системы, т.е. находится проблемное, критическое место в системе, находятся пути решения данной проблемы, затем выбирается другое критическое место и т.д.; Недостаток метода заключается в том, что не учитываются взаимозависимости факторов;

- методы поиска идеала: первоначально рассматриваются предельные (идеальные) уровни по каждому фактору, обеспечивающие наилучший вариант системы вне зависимости от их реализуемости, т.е. разрабатывается идеальное решение; затем по каждому фактору устанавливается достижимый предел с учетом реальных возможностей, т.е. начинается отступление от идеального решения; процесс идет до тех пор, пока не будет найдено такое распределение усилий, при котором отступление от идеала будет минимальным или не будут израсходованы все резервы улучшения данного фактора.

Выбор метода неразрывно связан с постановкой задачи и с условиями принятия решений. При решении задач в условиях определенности могут применяться классические методы оптимизации или методы математического программирования. При решении задач в условиях риска – методы теории вероятностей и математической статистики; в условиях неопределенностей – методы теории игр.

7 этап. Построение комплексной программы развития. Задачи этапа: формулирование мероприятий, проектов и программ; определение очередностей целей и мероприятий по их достижению; разработка комплексных и плановых мероприятий по ресурсам и времени; распределение мероприятий по ответственным организациям и исполнителям.

Результаты предыдущих этапов системного анализа, полученные в рамках системных и математических понятий, нужно перевести на язык технических, социальных, экономических и т.д. категорий, в которых рассматривается исследуемая система. Затем создаются комплексные программы по реализации этих решений с распределением по времени и ответственным исполнителям.

8 этап. Принятие решения: при анализе слабоструктурированных проблем количество вариантов решения может быть неограниченным, и может оказаться, что все возможные альтернативы не могут быть рассмотрены, а оптимальное решение может оказаться недостижимым. В этих случаях выбирается несколько равноценных альтернатив, среди которых отыскивается по возможности лучшее решение и получаются квазиоптимальные решения, т.е. приходим к некоему компромиссу; такая же ситуация возникает в задачах, связанных с многокритериальностью и неопределенностями разного рода.

На этом процесс принятия решения завершается и начинается процесс их реализации, качественно отличающийся от первого тем, что в первом случае основным предметом труда является информация, во втором – материальные, энергетические и финансовые ресурсы.

Рассмотренные этапы являются наиболее распространенными и часто применяемыми этапами системного анализа. Реализация всех этапов в полном объеме чрезвычайно затруднена, поэтому на практике применяется часть этапов, последовательность их применения, глубина анализа, объем задач на каждом этапе зависят от конкретной решаемой задачи, от цели исследования и характера исследуемой проблемы.

Необходимо иметь в виду, что объекты исследования, условия их функционирования, цели и задачи системы в процессе их развития могут изменяться (и в процессе жизненного цикла системы), поэтому системный анализ является итеративным процессом, то есть, часть этапов или весь цикл анализа может циклически повторяться.