4.2 Первые методики системного анализа целей

Методика ПАТТЕРН. Первой методикой, в которой определен поря-

док и методы системного анализа целей была методика PATTERN (означает

«шаблон», «модель», «схема» и означает «помощь планированию посредст-

вам показателей технической помощи») разработанная корпорацией РЭНД в

1963 г. Она описана в главе 2, но что касается формирования самой структу-

ры («дерева целей»), то логика ее построения, как отличали сами авторы не

отрабатывались. Не уделялось внимания разработке принципов и приемов

структуризации и в последующих модификациях методики – ПАТТЕРНМО,

НАСА – ПАТТЕРН и т.д.

Ощущая этот недостаток, советские исследователи с самого начала

применения системного анализа большое внимание уделяли разработке

принципов и получения первоначального варианта «дерева целей», состав-

ляющие которого затем подлежат оценке и анализу.

Первыми из таких работ были работы Ю.И. Черняка, который предло-

жил не только принципы формирования «дерева целей», но и признаки струк-

туризации.

Например, он предложил два приема формирования верхних уровней

«дерева». Первый из них базируется на концепции о соответствии составляю-

щих двух шкал развития системы: пространственной и временной (рис. 4.1).

отдаленная

среда

ближайшая

среда

исследуемая

система

Время

Текущий Ближайшая Отдаленная

период перспектива перспектива

Рис.4.1

Подцели верхнего уровня «дерева» определяются диагональю матри-

цы, чтобы в зависимости от конкретных условий ЛПР имели возможность ог-

раничивать «дерево» исключением либо сразу всей ветви подцелей отдален-

ной перспективы и отдаленной среды, либо ветви «внутренних», текущих це-

лей, если они легко достигаются и не требуют дополнительного внимания.

При этом сохраняются остальные ветви «дерева», что обеспечивает относи-

тельную устойчивость структуры целей.

87

Второй прием заключается в том, что для анализа новой неясной про-

блемы составляющие верхнего уровня структуры определяются тремя вопро-

сами:

1. Что нужно узнать, чтобы решить проблему?

2. Что нужно создать для ее решения?

3. Что нужно организовать в процессе решения проблемы? (См. рис.4.2.)

Проблема

Что нужно

Что нужно

Что нужно

узнать?

создать?

организовать?

Рис 4.2

В таблице 4.1 приведены признаки структуризации, рекомендуемые

для разных уровней системы управления в работах раннего периода развития

системного анализа и методов структуризации, и определены источники ин-

формации, которые могут оказать помощь при формировании разных уровней

«дерева» − верхних, средних и нижних.

Таблица 4.1

Уровень дерева

Признаки структуризации

Источники научно-технической ин-

формации

Верхний

Концепция системы

Директивные материалы

(политика)

Сферы деятельности

Руководящие документы вышестоя-

Структура деятельности

щих организаций

Уровень иерархии сущест-

Информационные материалы по об-

вующих систем управления

мену опытом

Виды деятельности

Материалы социологических вопро-

Объекты управления

сов

Средний

Результаты деятельности

Научно-технические отчеты

(наука)

Предметы деятельности

Материалы конференций, совеща-

Виды деятельности

ний, семинаров.

Этапы деятельности

Монографии, статьи и другие публи-

Цикл производства

кации

Цикл управления и т.д.

Нижний

Конструкция

Статьи

(техника, техноло-

Технология

Патенты

гия)

Средства деятельности

Авторские свидетельства

«Часть-целое», «вид-род»,

Отчеты об экспериментах

«причина-следствие»

Растры, кадастры, классификаторы

НТН

Фактографические информационно-

Структура предложения ес-

поисковые системы

тественного языка

88

Предложенные в ранних методиках принципы и признаки структури-

зации получены на основе накопительного опыта формирования структур

целей. Это находится в соответствии с основными принципами системного

анализа – использование интуиции и опыта специалистов, частичная форма-

лизация этого опыта в виде принципов и приемов и использование их для ак-

тивизации, в свою очередь, интуиции и опыта других специалистов, которые

формируют структуры целей в новых условиях, для решения новых проблем.

Однако такой подход не гарантирует полноты анализа. Поэтому в дальней-

шем в поисках принципов, обеспечивающих полноту структуры целей и

функций, исследователи обратились к философскому обоснованию концеп-

ций системы и разработке на этой основе моделей системы, позволяющих от-

разить предполагаемую концепцию и гарантировать полноту структуризации,

по крайней мере, в рамках принятой концепции и моделей, ее отражающих.

Методика, базирующаяся на двойственном определение системы.

Первой методикой, в основу которой была положена философская концепция,

была методика, базирующаяся на двойственном определении системы Умова,

в одном из которых свойства характеризуют элементы, а в другом – свойства

характеризуют связи (отношения).

Применительно к системам управления было показано, что этим опре-

делениям соответствуют два способа представления системы:

1) процедурное – как множество объектов А, на которых реализуется

заранее определенное отношение а с фиксированными свойствами t. Для сис-

тем управления, если отношение определено во времени, это представление

соответствует структуризации системы по «циклу управления»: планирова-

ние, организация, регулирование, учет и т.д.

2) факторное – как множество объектов А, обладающих заранее опре-

деленным свойством t, с фиксированными между ними отношениями а. На-

пример, могут быть выделены такие составляющие, как основное производ-

ство, основные и оборотные фонды, трудовые ресурсы и другие объекты

управления на предприятии.

При этом показано, что каждый из этих способов представления сис-

темы в отдельности дает неполное описание системы управления и для выяв-

ления системных особенностей конкретного предприятия нужно один из спо-

собов описания дополнять другим, двойственным ему, тогда анализ задачи

системы управления будет полным (рис. 4.3).

Методика нашла широкое применение в различных отраслях при раз-

работке АСУ.

Методика, основанная на концепции системы, учитывающей сре-

ду и целеполагание. Принципиальной особенностью методики является то,

что она исходит из определения системы Сагатовского, учитывающего поня-

тие «цель», а следовательно, и процесс целеобразования, требующий взаимо-

действия системы со средством. Разработана и исследована эта методика уче-

ными томских вузов под руководством Ф.И. Перегудова и В.З. Ямпольского.

Основные этапы методики, соответствующие уровням структуризации, иллю-

стрируются рис. 4.4.

89

Рис. 4.3

ТПП – техническая подготовка производства;

МТС – материально-технические средства;

ОП – производство основной продукции;

СбП – сбыт продукции;

ПР – прогнозирование;

ПП – перспективное планирование;

ТП – текущее планирование;

ОУ – оперативное управление.

90

Рис. 4.4

91

Уровень 1. Формирование глобальной цели системы. Цель либо задает-

ся вышестоящей организацией, либо воссоздается на основе анализа директив-

ных документов. Она должна описывать конечный продукт, для получения ко-

торого существует или создается система. Конечным продуктом может быть

любой результат социальной деятельности: материальная продукция, новый

научный результат, научная информация, управленческие решения и т.д.

Уровень 2. Декомпозиция по признаку «виды конечного продукта».

Осуществляется в случаях, когда система производит разные виды продукта.

При наличии большого числа разновидностей продукции классификатор по

этому признаку может быть двухуровневый. Виды конечного продукта зави-

сят от того, для чего строится структура целей. Если речь идет о производст-

ве, то конечным продуктом является выпускаемая продукция, а если строится

структура целей аппарата управления, то это планы, решения, инструкции и

другие нормативно-методические документы, обеспечивающие выпуск соот-

ветствующих видов продукции.

Уровень 3. Декомпозиция по признаку «пространство инициирования

целей». Формируются подцели исследуемой системы, инициируемые требо-

ваниями и потребностями окружающей среды, влияющей на производство

конечного продукта. При этом все системы, с которыми взаимодействует ис-

следуемая, делятся на четыре класса: вышестоящие системы, формирующие

главные требования к конечному продукту (директивные органы, вышестоя-

щие организации ); нижестоящие (подведомственные) системы, требования к

которым выступают в основном в качестве ограничений на свойстве конечно-

го продукта или потребностей в организации ремонта и других видов обслу-

живания материально-технической базы для производства конечного продук-

та; существенная (или актуальная) среда, т.е. системы, которые имеют отно-

шение к производству конечного продукта (поставщики, потребители, анало-

гичные предприятия, опыт которых может оказаться полезным и т.д.); сама

исследуемая система, которая всегда, помимо глобальной цели, выполняет

цели, инициируемые собственными (внутренними) потребностями, мотивами,

также трансформирующимися в требования к конечному продукту.

Уровень 4. Декомпозиция по признаку «жизненный цикл». Определя-

ются различные подэтапы получения конечных продуктов в зависимости от

их видов − от формирования или прогнозирования потребности в продукте

до потребления или поставки заказчику.

Начиная с этого уровня декомпозиции обычно становится удобнее

оперировать не термином «подцель», а термином «функция» и считать, что

«дерево целей» как бы перерастает в «дерево функций».

Уровень 5. Декомпозиция по основным элементам (составу) системы.

Формируются функции, вытекающие из потребностей основных элементов

системы, объединяемых в три группы: кадры, предмет деятельности, средства

деятельности. Отношения между этими группами и конечным продуктом

92

должны включать и статический и динамический аспекты, т.е. процессы по

производству конечного продукта и организационную структуру.

Уровень 6. Декомпозиция по признаку «управленческий цикл»; клас-

сификатор приведен на рис. 4.4.

Уровень 7. Декомпозиция по признаку «делегирование полномочий»;

классификатор также приведен на рис. 4.4.

Методика нашла наиболее широкое практическое применение из су-

ществующих до сих пор: она использовалась при разработке «дерева целей»

управления областью, при формировании структур функциональной части

территориального АСУ Томской области, ОАСУ Минвуза РСФСР, при кор-

ректировке организационной структуры вузов и т.д.

Методика, базирующаяся на концепции деятельности. Понятие

деятельности в той или иной форме используется в любой методике структу-

ризации. В то же время есть методики, в которых эта концепция является ос-

новой формирования структур целей, т.е. используется на верхних ее уров-

нях. Представления о деятельности и ее структуре развивались. Соответст-

венно и методики, базирующиеся на этой концепции, используют различные

точки зрения. Здесь в качестве примера рассматривается одна из таких мето-

дик, которая была предложена в процессе разработки основных направлений

перспективных научных исследований, ориентированных на поиск путей раз-

вития отрасли, и хорошо зарекомендовала себя при анализе новых, мало изу-

ченных направлений деятельности.

Рис. 4.5

93

В методике предусмотренны два основных этапа, которые делятся на

подэтапы, а последние в свою очередь – на более мелкие части.

Этап 1. Формирование первоначального варианта (или нескольких

вариантов) структуры целей и функций (рис 4.5). При выполнении этого

этапа используется одновременно два подхода: целевой (структуризация

«сверху») и подход, который называют лингвистическим, морфологическим

(формирование структуры «снизу»). В соответствии с подходами выделены

подэтапы 1.1 и 1.2, которые могут выполняться параллельно.

1.1 Формирование структуры «сверху» (структуризация). Выбирается

число уровней иерархии (1.1.1). которым для удобства присваивают обычно

разные названия (направления, подсистемы, комплексы задач и т.д.). В

соответствии с принятой в методике концепции на верхних уровнях

структуры целей используются признаки «сферы деятельности» (1.1.2),

«структуры деятельности» и «вид деятельности» (1.1.3), а последующие

уровни структурируются (1.1.4) с использованием различных признаков (из

числа рекамендованных, например, для нижних уровней на рис. 4.3).

Можно выделить две основные сферы деятельности: технологический

процесс и организационное управление. Классификатор структуры деятель-

ности включает составляющие: «цели», «содержание и формы», «методы»,

«средства», «входы». Признаки «структура деятельности» и «вид деятельно-

сти» можно менять местами.

1.2 Формирование структуры «снизу» (подготовка предложений).

Предложения формируются работниками подведомственных подразделений –

исполнителей целей (1.2.1) и на основе анализа научно-технической инфор-

мации (1.2.2), а затем проводится проверка предложений на полноту (1.2.3).

Проверку на полноту можно провести, сопоставляя полученные предложения со

списками понятий, сформированными на основе анализа объектов управления,

их характеристик, методов реализации технологического процесса и т.д.

1.3 Объединение структур, полученных с использованием подходов

«сверху и снизу». Формируется объединенный вариант (или несколько вариан-

тов) первоначальной структуры целей и функций, подлежащей оценке на вто-

ром этапе (1.3.1), и принимается решение о дальнейшем ходе работы (1.3.2).

Полученные в результате выполнения подэтапа 1.2 предложения могут

иметь различную общность, дополнять друг друга, некоторые из них могут

быть частным случаем других. Для устранения дублирования, уточнения

формулировок предложений и распределения их по уровням иерархии пред-

ложения оцениваются с помощью структуры, полученной при выполнении

подэтапа 1.1.

Решение о целесообразности выполнения второго этапа и последова-

тельности его выполнения (2.1-2.2 или наоборот) принимается с учетом огра-

ничений ресурсов, времени и числа полученных вариантов структуры. Если

ресурсы ограничены, то в случае этого варианта следует переходить к выпол-

нению подэтапа 2.1, а в случае нескольких – вначале к 2.2, а затем к 2.1. Если

94

вариантов несколько, но ресурсы неограниченны, то можно выполнить толь-

ко подэтап 2.2.

Этап 2. Оценка, анализ первоначальной структуры (вариантов структу-

ры) и ее корректировка (или выбор наилучшего варианта). Предусмотрены два

подэтапа оценки, отличающихся разным назначением и разными принципами.

2.1. Оценка структуры для выявления наиболее значимых составляю-

щих. При выявлении наиболее значимых подцелей и функций используются

экспертные (2.1.1) и косвенные количественные (2.1.2) оценки. Затем прово-

дится совместная обработка оценок (2.1.3), корректировка структуры на ос-

нове полученных результатов (2.1.4) и принятие решения о необходимости

выполнения подэтапа 2.2 (2.1.5).

Система оценок аналогична по структуре методике ПАТТЕРН. В ней

предусмотрены группы критериев оценки важности, взаимосвязанности, эко-

номические оценки.

Возможность использования косвенных количественных оценок выте-

кает из анализа иерархических структур на основе информационного подхо-

да, из результатов которого следует, в частности, что структурированность

ветвей иерархической структуры определяет придаваемую им фактическую

значимость. В качестве косвенных количественных оценок могут быть ис-

пользованы: количество предложений, полученных от исполнителей, число

исполнителей, отчетных материалов и подготовленных документов в предше-

ствующем плановом периоде, «внимание» к соответствующим подцелям и

функциям в директивных документах и т.д.

2.2. Оценка структуры (вариантов структуры) с точки зрения задач

управления. Эта оценка основана на информационном подходе к анализу

структур. Для оценки структуры с точки зрения применения ее при принятии

управленческих решений используется (2.2.1) оценка целостности и коэффи-

циент использования элементов в целом. Эти оценки помогают выбрать же-

лаемую степень централизации управления и «свободу» исполнителей и

скорректировать (2.2.2) структуру плана, функциональной части АСУ и дру-

гие структуры, формируемые на основе анализируемой структуры целей и

функций с учетом принятых принципов управления.

Сравнительный анализ методик структуризации целей. Приведен-

ные примеры методик структуризации целей и функций подтверждают зако-

номерности целостности и иерархичности, согласно которым одну и ту же

систему, а соответственно, и ее цель, можно представлять разными структу-

рами, по-разному раскрывать неопределенность целостности. Различие

структур определяется принятой концепцией системы и предпочтениями

ЛПР, ее формулирующих.

При сопоставлении и сравнительном анализе методик структуризации,

прежде всего, обращает на себя внимание тот факт, что только в методике

ПАТТЕРН и в методике, базирующейся на концепции деятельности, в явном

виде предусмотрен этап оценки структуры целей с использованием сформу-

95

лированных критериев. В авторском же изложении других методик о втором

этапе даже не упоминается.

Информационный анализ структур показывает, что структурирован-

ность ветвей является отражением предпочтений ее авторов, т.е. что оценка

структур фактически осуществляется не только при выполнении второго эта-

па, но и в процессе формирования структуры на первом этапе. Причем, чем

больше уровней структуризации предусмотрено в методике, тем более диф-

ференцированными являются оценки вышестоящих уровней этой структуры:

формируя каждый уровень, ЛПР оценивают ее составляющие на основе оце-

нок «включить – не включить» в структуру. Иначе говоря, на каждом шаге

структуризации осуществляются практически оба этапа, но оценка проводит-

ся не в форме специально организованной экспертной процедуры опроса, а

путем исключения малозначимых составляющих.

Сравнивая методики с точки зрения положенных и их основу концеп-

ций, можно дать некоторые рекомендации по их выбору в конкретных усло-

виях. Так, концепция двойственного определения системы А.И.Уемова ори-

ентирована на описание представлений о ней ЛПР. Она, разумеется, допуска-

ет включение новых элементов управления, изменение функций в цикле

управления (что происходит по мере развития методики), однако в ней нет

средств, которые помогли бы выявить новые объекты, новые функции, виды

деятельности, такие как внедрение новой техники, технологии, нововведений

в управленческой деятельности. Методику, основанную на концепции систе-

мы, учитывающей ее взаимодействие со средой, полезно применять на этапах

развития системы, пересмотра производственной и организационной струк-

тур, при проектировании новых предприятий. Она, как показано на примере

сравнения иерархических структур, помогает выявить новые виды деятельно-

сти, объекты управления.

Таким образом, при выборе и разработке методики структуризации

целей и функций системы управления нужно учитывать состояние системы

(находится ли она в стабильном состоянии, либо требует существенного пе-

ресмотра ее целей и функций в связи с реконструкцией производства, пере-

стройкой системы управления, либо система еще мало исследована), характер

анализируемого вида деятельности, степени познания объекта, отведенный

период времени на проектирование или преобразование системы управления.

Поэтому целесообразно иметь обобщенную методику формирования и

анализа структур целей и функций, которая включала бы несколько методик

структуризации, несколько методов оценки структур (при выполнении 2-го

этапа) и предусматривала возможность выбора методики получения первона-

чального варианта (вариантов) структуры и методов его оценки, наиболее

подходящих для соответствующего периода развития предприятия и его сис-

темы организационного управления, с учетом характера, объемов и других

конкретных особенностей создаваемого предприятия (организации).

96