Научные методы системного анализа

Системный анализ объединяет широкий спектр научных знаний, методов и подходов для решения сложных проблем, имеющих неравноценные значения, и используемых в системных исследованиях разной степени. В таблице 2.1 приведены научные методы, наиболее часто применяемые в системных исследованиях.

Таблица 2.1

Научный инструментарий системного анализа

Большинство методов (операционные, экономико-математические, статистические и др.) разработаны до появления системного анализа и используются в рамках других научных дисциплин, а так же самостоятельно. Роль методологии системного анализа, применительно к ним, заключается в более широком круге решаемых задач на каждом этапе, в более широком перечне рассматриваемых параметров, характеризующих исследуемую систему. Кроме того, системная методология вносит требование комплексного использования серии методов для решения сложных проблем.

Ряд методов (метод сценариев, метод «Дельфи», диагностические методы, метод деревьев целей) относятся к числу собственных методов системного анализа, разработанных в его рамках, и используются для анализа неструктурированных и слабоструктурированных проблем.

1. Метод сценариев - средства первичного упорядочивания проблемы, получения и сбора информации о взаимосвязях проблемы с другими проблемами и возможных направлениях будущего развития проблем. Группой специалистов различных направлений знаний составляется план сценария, где намечаются области науки, техники, экономики и т.д., которые должны быть учтены при решении проблемы, рассматривается возможный вероятный ход событий во времени для обеспечения многостороннего, многоаспектного рассмотрения проблемы;

2. Метод «Дельфи»: представляет собой ряд последовательно осуществляемых процедур, направленных на формирование группового мнения о развитии и методах решения рассматриваемой проблемы путем создания специальной информационной системы с обратными связями с целью устранения субъективного фактора в суждениях и оценках будущего;

3. Диагностические методы – это комплекс методов, направленных на выявление целей функционирования системы и способов их достижения. Они достаточно хорошо отработаны в СССР применительно к обследованию предприятий и органов управления с целью усовершенствования форм и методов их работы. Применяются на этапе диагностики ресурсов (этап 5), а также на других этапах для формулирования проблемы, анализа структуры системы и анализа совместимости целей. Преобладающее значение диагностика имеет при анализе подсистем более низкого уровня -на предприятиях, в производственных объединениях или в низовых звеньях управления хозяйством, поскольку цели этих объектов более или менее ясны и стабильны, а объекты невелики и наблюдаемы. На высших уровнях - в отраслях, республиках, ведомствах — в силу сложности целей и проблем преобладающее значение приобретают другие методы системного анализа.

4. Метод деревьев целей: специалистам предлагается оценить структуру системы в целом, установить взаимосвязи подсистем, связи данной системы с другими системами, и дать предложения о включении в модель неучтенных связей. Существуют различные способы выражения и анализа целей: тексты, таблицы и другие.

Наиболее удобным, гибким из этих методов является метод дерева целей, то есть в виде связного графа, вершины которого интерпретируются как цели, ребра или дуги- как связи между целями и в упрощенной форме имеет вид, представленный на рис. 2.1.

Рис.2.1. Принципиальная схема дерева целей

Дерево целей представляет собой главный инструмент увязки целей высшего уровня с конкретными средствами их достижения на более низком уровне через ряд промежуточных звеньев. Также используется для структуризации и анализа проблемы, структуризации системы, декомпозиции целей и композиции критериев оптимальности.

5. Матричные методы. Эти формы представления и анализа информации не являются специфическим инструментом системного анализа, однако широко используются на различных его этапах в качестве вспомогательного средства, так как матрица является наглядной формой представления информации, которая раскрывает внутренние связи между элементами, помогает выяснить и проанализировать ненаблюдаемые части структуры. Матрица позволяет также упорядочить целый ряд объективных закономерностей, присущих элементам системы, интерполировать и экстраполировать их свойства в тех случаях, когда элементы еще не были открыты (например, периодическая таблица химических элементов Д.И. Менделеева).

6. Сетевые методы – этометоды анализа сложных систем и проблем путем интерпретации происходящих в них процессов в виде ориентированного графа с целью отражения динамических, развивающихся во времени процессов, их анализа и планирования с включением элементов оптимизации. Используются, главным образом, на этапе построения комплексных программ развития (этап 7) для дальнейшей корректировки деревьев целей с учетом дополнительных данных – стоимости, ресурсов, продолжительности и т.д.(этапы 4, 5, 8)

7. Экономико- математические методы хорошо отработаны и применяются в основном для структурированных проблем практически на всех этапах системного анализа. В слабоструктурированных проблемах, являющихся основным предметом системного анализа, значительная часть информации не имеет количественных оценок или в принципе не может их иметь, поэтому основной задачей системного анализа является задача путем структуризации проблем и введения субъективных экспертных оценок преобразовать данную проблему в некоторый комплекс структурированных задач, которые наилучшим образом решаются именно методами экономического анализа и математического программирования.

8. Методы морфологического анализа могут оказаться полезнымина этапах 2 и 3 системного анализа с целью определения и анализа структуры системы, а также на этапах 4, 5 для анализа деревьев целей на их полноту и избыточность, и отбора конкретных вариантов достижения целей.

9. Статистические методы (методы анализа трендов, факторного анализа, статистической экстраполяции и другие) используются на этапах 6 и 7 для прогнозирования будущих условий развития системы или проблемы для получения информации о будущем. Однако использование этих методов в системном анализе несколько ограничено, так как они требуют наличия большого количества достаточно достоверной исходной информации, что связано со значительными затратами времени и усилий исследователей. Поэтому в системном анализе обычно предпочитают получать информацию о будущем менее трудоемкими и более эффективными процедурами экспертных оценок, что приводит к использованию других методов анализа. Статистические же методы используются лишь при наличии заранее подготовленного хорошего статистического материала.