Системный анализ

Системный подход

Понятие, задачи и этапы системного подхода.

Системный подход используется во всех областях знания, хотя в различных областях он проявляется по-разному.

Системный анализ осуществляется в рамках системного подхода.

Понятие системного подхода непосредственно связано с понятием «система».
Потребность в использовании понятия «система» возникла для объектов различной физической природы с древних времен: еще Аристотель обратил внимание на то, что целое (т.е. система) несводимо к сумме частей, его образующих.
Потребность в таком понятии возникает в тех случаях, когда необходимо подчеркнуть, что это целое будет большим, сложным, не полностью сразу понятным, но целым, единым. Например, солнечная система, система управления ракетно-космическим комплексом, система кровообращения, система образования, информационная система.
Очень хорошо особенности этого термина, такие как: упорядоченность, целостность, наличие определенных закономерностей – проявляются для отображения математических выражений и правил – «система уравнений», «система счисления», «система мер» и т.п.
Интерес к системным представлениям проявляется не только как к удобному обобщающему понятию, но и как к средству постановки задач с большой неопределенностью.

Системный подход – это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как системы.

Системный подход ориентирует исследователей на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных связей и сведение их в единую теоретическую картину.
Задачи, которые решает системный подход:
- играет роль международного языка;
- позволяет разработать методы исследования и конструирования сложноорганизованных объектов (например, информационная система и прочее);
- развивает методы познания, методы исследования и конструирования (системы организации проектирования, системы управления разработками и т.п.);
- позволяет объединить знания различных, традиционно разделенных дисциплин;
- позволяет глубоко исследовать предметную область. в совокупности с создаваемой информационной системой.

Системный подход нельзя воспринимать как одноразовую процедуру, как выполнение какой-то последовательности определенных действий, дающую предсказуемый результат.

Системный подход – это обычно многоцикловый процесс познания, поиска причин и принятия решений для достижения определенной цели, для которой создается (выделяется) нами некоторая искусственная система.
Очевидно, что системный подход – процесс творческий и, как правило, на первом цикле он не заканчивается.
При исследовании любого объекта или явления необходим системный подход, который возможно представить в виде последовательности следующих этапов:

Соотношение терминов «системный подход» и «системный анализ».

Системный подход может быть рассмотрен как:

методология проектирования,

общая концепция,

научный метод,

метод анализа (системный анализ),

системное управление,

прикладная теория систем.

Системный подход как методология проектирования
Управленцам разных рангов и разных сфер деятельности хорошо известно, как трудно выбрать такое направление деятельности, следуя которому можно было бы разрешить все возникающие проблемы. Эти люди испытывают большие трудности оттого, что вынуждены изучать всесторонне интересующую их проблему и из множества точек зрения выбрать только одну. Системный подход является общенаучной методологией, которая ориентирует в исследовании возникающих при этом вариантов.
Системный подход как общая концепция
Нахождение подобных структур, свойств и явлений у систем самых различных областей позволяет сформировать уровень общности законов, общности подхода. Нахождение взаимосвязей между методами решения позволяет расширить сферу их приложения и облегчить понимание новых явлений.
Системный подход как научный метод
Это новый метод мышления, который имеет дело с такими процессами как жизнь, смерть, рождение, развитие, адаптация, познание, причинность и взаимодействие. Он обеспечивает нас новыми способами решения проблем в ситуациях с так называемыми неустойчивыми понятиями, такими, как ценности, суждения, убеждения и чувства.
Системный подход как метод анализа функционирования систем
Все можно рассматривать как системы, т.е. элементы в определенном типе связи. Любое явление можно рассматривать с точки зрения его организации, а любую организацию можно рассматривать в свою очередь как систему.

Принять организационную точку зрения — значит изучать любую систему с точки зрения как отношений всех ее частей, так и отношений ее как целого со средой, т.е. со всеми внешними системами.
Законы организационных систем едины для любых объектов, самые разнородные явления объединяются общими структурными связями и закономерностями.
В соответствии с организационной точкой зрения мир рассматривается как находящийся в непрерывном изменении, в нем нет ничего постоянного, все суть изменения, действия и противодействия.
Системный подход в структуре системы управления
Овладение навыками системного менеджмента позволяет менеджеру более эффективно выполнять свои функции. Эти навыки особенно необходимы для менеджеров высшего звена или топ-менеджеров, направляющих все действия организации на достижение поставленных целей.

Менеджер высшего звена должен понимать:
Каковы задачи топ-менеджеров и чем они отличаются от задач функциональных менеджеров?
Каким образом можно достичь наилучших результатов и надо ли проводить переобучение функциональных менеджеров из различных отделов в надежде воспитать в них должное отношение к общему управлению?
Какие задачи относятся к задачам управления?
Что входит в систему управления?
Каковы основные группы функций системы управления?
Что называется циклом управления?
Каковы пути совершенствования систем управления?

Системный подход как прикладная теория систем
Для обобщения дисциплин, связанных с исследованием и проектированием сложных систем, используется термин «системные исследования».

Системный подход реализует принципы теории систем. Во многих источниках термин «системный подход» и «прикладная теория систем» используются как синонимы.
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Принципы системного подхода

Принцип - это обобщенные опытные данные, это закон явлений, найденный из наблюдений. Поэтому их истинность связана только с фактом. В формулировке принципов существует некоторый элемент условности, связанный с общим уровнем развития науки в данную историческую эпоху. Поэтому происходит постепенное уточнение принципов, но не их отмена или пересмотр.
Метод - это возможный альтернативный способ решения задач, исходя известных принципов.

Принцип - это постоянно и последовательно применяемый метод.
Принцип мы не выбираем, мы ему следуем постоянно.
Наиболее часто к системным причисляют следующие принципы (11):
1. конечной цели;
2. измерения;
3. эквифинальности;
4. единства;
5. связности;
6. модульного построения;
7. иерархии;
8. функциональности;
9. развития (историчности, открытости);
10. децентрализации;
11. неопределенности.

Принцип конечной цели.
Это абсолютный приоритет конечной (глобальной) цели.

Принцип имеет следующие правила:
- для проведения системного анализа необходимо, в первую очередь, сформулировать цели исследования;
- анализ следует вести на базе первоочередного уяснения основной цели системы, что позволит определить ее основные существенные свойства, показатели качества и критерии оценки;
- при синтезе систем любая попытка изменения должна оцениваться относительно того, помогает или мешает она достижению конечной цели.
Принцип измерения.
Д ля определения эффективности функционирования системы надо представить ее как часть более общей системы и проводить оценку внешних воздействий на исследуемую систему относительно целей и задач надсистемы.
Принцип эквифинальности.
Система может достигнуть требуемого конечного состояния независимо от времени. Достижение этого состояния определяется исключительно собственными характеристиками системы при различных начальных условиях и различными путями. Это форма устойчивости по отношению к начальным и граничным условия м.
Принцип единства.
Это совместное рассмотрение системы как целого и как совокупность частей (элементов). Принцип ориентирован на «взгляд внутрь» системы, на расчленение ее с сохранением целостных представлений о системе.
Принцип связности.
Исследование любой части системы совместно с ее окружением подразумевает проведение процедуры выявления связей между элементами системы и учет внешней среды. В соответствии с этим принципом систему, в первую очередь, следует рассматривать как часть (элемент, подсистему) другой системы, называемой надсистемой.
Принцип модульного построения.
Полезно выделение модулей в системе и рассмотрение ее как совокупности модулей. Принцип указывает на возможность вместо части системы исследовать совокупность ее входных и выходных воздействий (первоначально абстрагироваться от излишней детализации).
Принцип иерархии.
Введение иерархии частей и их ранжирование упрощает порядок рассмотрения систем и, как следствие, разработку системы.
Принцип функциональности.
Совместное рассмотрение структуры и функций с приоритетом функций над структурой. Принцип утверждает, что любая структура тесно связана с функцией системы и ее частей. При придании системе новых функций полезно пересматривать ее структуру, а не пытаться втиснуть новую функцию в старую схему. Поскольку выполняемые функции составляют процессы, то целесообразно рассматривать отдельно: процессы, функции, структуры. В свою очередь, процессы сводятся к анализу потоков различных видов:
- материальный,
- энергии,
- информации.
С этой точки зрения структура есть множество ограничений на потоки в пространстве и во времени.
Принцип развития.
Это учет изменяемости системы, ее способности к развитию, адаптации, расширению, замене частей, накапливанию информации. В основу систематизированной системы требуется закладывать возможность развития, наращивания, усовершенствования.
Принцип децентрализации.
Это сочетание в сложных системах централизованного и децентрализованного управления.
Принцип неопределенности.
Это учет неопределенностей и случайностей в системе.

Перечисленные принципы обладают очень высокой степенью общности.

Особый интерес представляет применение системного анализа к анализу процесса управления фирмами, корпорациями, предприятиями, функционирующими в условиях рыночных отношений, в первую очередь, к анализу менеджмента в области планирования, организации, координации, мотивации и контроля деятельности.

При этом следует учитывать, что процесс управления расчленяется на следующие элементы:
- выявление и обоснование конечных целей и уже на этом основании - промежуточных целей и задач, которые необходимо решать на каждом данном этапе;
- выявление и сведение в единую систему частей решаемой задачи, ее взаимосвязей с другими задачами и объектами, а также последствий принимаемых решений;
- выявление и анализ альтернативных путей решения задачи в целом и ее отдельных элементов (подзадач), сравнение альтернатив с помощью соответствующих критериев, выбор оптимального решения;
- создание (или усовершенствование) структуры организации, призванной обеспечить выполнение принимаемой программы, с тем, чтобы она с наибольшим эффектом обеспечивала реализацию принимаемых решений;
- разработка и принятие конкретных программ финансирования и осуществления работ - как долговременных, так и средне- и краткосрочных.

Сущность системного анализа

Системный анализ - совокупность методологических средств, используемых для исследования процессов подготовки и обоснования управленческих решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера.

Он опирается на системный подход, а также на ряд математических дисциплин и современных методов управления.

Основная процедура в системном анализе – построение обобщенной модели, отображающей взаимосвязи реальной ситуации.

Техническая основа системного анализа - вычислительные и информационные системы.

Системный анализ, его история.

Первый этап. Рождение системного анализа (СА) — заслуга знаменитой фирмы «РЭНД Корпорейшн» (1947 г.) — Министерство Обороны США.
1948 г. — группа оценки систем оружия
1950 г. — отдел анализа стоимости вооружения
1952 г. — создание сверхзвукового бомбардировщика В-58 было первой разработкой, поставленной как система.
Системный анализ требовал информационного обеспечения.
Первая книга по системному анализу, не переведенная у нас, вышла в 1956 г. Ее издала РЭНД (авторы А. Канн и С. Монк). Через год появилась «Системотехника» Г. Гуда и Р. Макола (издана у нас в 1962 г.), где изложения общая методика проектирования сложных технических систем.
Методология СА была детально разработана и представлена в вышедшей в 1960 г. книге

Ч. Хитча и Р. Маккина «Военная экономика в ядерный век» (издана у нас в 1964 г.). В 1960 г. выходит один из самых лучших учебников по системотехнике (А. Холл «Опыт методологии для системотехники», переведена у нас в 1975 г.), представляющий техническую разработку проблем системотехники.
В 1965 г. появилась обстоятельная книга Э. Квейда «Анализ сложных систем для решения военных проблем» (переведена в 1969 г.). В ней представлены основы новой научной дисциплины — анализа систем (метод оптимального выбора при решении сложных проблем в условиях неопределенности — переработанный курс лекций по анализу систем, прочитанный работниками корпорации РЭНД для руководящих специалистов Министерства обороны и промышленности США).
В 1965 г. вышла книга С. Оптнера «Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем» (перевод 1969 г.).
Второй этап исторического развития системного подхода (проблемы фирм, маркетинг, аудит и т.д.)
I период — исследование конечных результатов системного подхода.
II период — начальные стадии, выбор и обоснование целей, их полезности, условий
осуществления, связей с предыдущими процессами
Системные исследования
- I этап — Богданов А.А. —10 - 20-е гг., ХХ в. Бутлеров, Менделеев, Федоров, Белов Н.В.
- II этап — Л. фон Берталанфи — 30-е гг.
- III этап — Рождение кибернетики — системные исследования получили новое рождение на солидной научной базе (Н.Винер, К.Шеннон, А.Берг, В.Глушков и др.).
- IV этап — оригинальные варианты общей теории систем, имеющие общий математический аппарат — 60-е гг.
Менделеев Дмитрий Иванович (1834 – 1907) –Периодическая система элементов. Федоров Евграф Степанович (1853 – 1919) минералог и кристаллограф. Современные структуры кристаллографии и минералогии.

Бутлеров Александр Михайлович – структурная теория.
Белов Николай Васильевич (1891 – 1982) – кристаллограф, геохимик, профессор МГУ,– методы расшифровки структур минералов.

В методике системного анализа главное - процесс постановки задачи.

В экономике нужна методика, содержащая средства, позволяющие постепенно формировать модель, обосновывая ее адекватность на каждом шаге формирования с участием ЛПР. Задачи, решение которых ранее было основано на интуиции (проблема управления разработками организационных структур), теперь не решаема без системного анализа.
Необходимо в экономике использовать системный подход при изучении проблемной ситуации и привлекать средства системного анализа для решения этой проблемы. Особенно полезно использовать методологию системного подхода и системного анализа при решении сложных проблем - выдвижении и выборе концепции (гипотезы, идеи) стратегии развития фирмы, разработке качественно новых рынков сбыта продукции, совершенствование и приведение в соответствие с новыми условиями рынка внутренней среды фирмы и т.д.
Прежде всего, основным и наиболее ценным результатом системного анализа признается не количественно определенное решение проблемы, а увеличение степени ее понимания и сущности различных путей решения. Это понимание и различные альтернативы решения проблемы вырабатываются специалистами и экспертами и представляются ответственным лицам для ее конструктивного обсуждения.

Системный анализ включает:

методологию проведения исследования,

выделение этапов исследования и обоснованный выбор методики выполнения каждого из этапов в конкретных условиях.

Особенное внимание в этих работах уделяется определению целей и модели системы и их формализованному представлению.
Задачи исследования систем можно разделить на задачи анализа и задачи синтеза.
Задачи анализа заключаются в исследовании свойств и поведения систем в зависимости от их структур, значений параметров и характеристик внешней среды.

Задачи синтеза заключаются в выборе структуры и таких значений внутренних параметров систем, чтобы при заданных характеристиках внешней среды и других ограничениях получить заданные свойства систем.

Основными этапами системного анализа являются:

- формулировка проблемы,

- формирование проблематики,

- определение целей,

- постановка задачи,

- генерирование альтернатив,

- моделирование.