2.4. Системный анализ и системный подход

Системный анализ – это стратегия изучения сложных систем и прежде всего систем со слабоформализуемыми проблемами, с которыми и приходится иметь дело на практике. Системный анализ представляет собой совокупность методов и средств, позволяющих исследовать свойства, структуру и функции объектов, явлений или процессов в целом, представив их в качестве систем со всеми сложными межэлементными взаимосвязями, взаимовлиянием элементов на систему и на окружающую среду, а также влиянием самой системы на ее структурные элементы. Такими элементами являются люди (руководство и сотрудники организации, прежде всего, служба безопасности), инженерные конструкции и технические средства, обеспечивающие защиту информации. Следует подчеркнуть, что речь идет не о простом наборе взаимосвязанных элементов, а объединенных целями и решаемыми задачами.

В качестве одного из методов исследования в нем используется математическое моделирование. При этом используется теория массового обслуживания, теория игр, теория нечетких множеств и т.д. Главная проблема применения методов исследования состоит в том, чтобы правильно подобрать типовую или разработать новую математическую модель. При этом надо собрать необходимые исходные данные и убедиться путем анализа исходных предпосылок и результатов предварительного математического расчета, что эта модель отражает существо решаемой задачи. Однако при любом методе математического моделирования основным принципом является декомпозиция сложной системы на более простые подсистемы (принципы иерархии системы). В этом случае общая математическая модель строится по блочному принципу: общая модель подразделяется на блоки, которым можно дать сравнительно простые математические описания. Но каждый отдельный блок не должен вступать в противоречие с целями общей сложной системы. Кроме того, при математическом моделировании необходимо выяснять близость полученного результата к желаемому.

В основе стратегии системного анализа лежат следующие общие положения:

1. четкая формулировка цели исследования;

2. постановка задачи по реализации этой цели и определение критерия эффективности решения задачи;

3. разработка развернутого плана исследования с указанием основных этапов и направлений решения задачи;

4. последовательное продвижение по всему комплексу взаимосвязанных этапов и возможных направлений;

5. организация последовательных приближений и повторных циклов исследований на отдельных этапах, т.е. постепенное увеличение масштаба и увеличение части исследования объекта;

6. принцип нисходящей иерархии анализа и восходящей иерархии синтеза в решении составных задач и т.п.

Системный анализ позволяет организовать наши знания об объекте таким образом, чтобы помочь выбрать нужную стратегию, либо предсказать результаты одной или нескольких стратегий, представляющихся целесообразными для принятия правильных решений.

С позиций системного анализа решаются задачи не только моделирования, но и управления и оптимального проектирования систем.

Особый вклад (важность) системного анализа в решении различных проблем заключается в том, что он позволяет выявить факторы и взаимосвязи между элементами или блоками, дает возможность спланировать методику наблюдений и построить эксперимент так, чтобы эти факторы были включены в рассмотрение и освещали слабые места гипотез и допущений. Как научный подход системный анализ создает инструментарий познания физического мира и объединяет его в систему гибкого исследования сложных явлений. Как пример сказанному, это использование системного анализа в 20 гг. при реализации плана ГОЭЛРО.

Системный подход - это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение сложных объектов как систем, как объединение элементов, связанных комплексом отношений друг с другом и выступающих единым целым по отношению к внешней среде.

Системный подход ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта, на выявление различных типов связей в нем и сведения в единую теоретическую картину.

Системный подход основан на представлении о системе как о чем-то целостном, обладающем новыми свойствами (качествами) по сравнению со свойствами составляющих ее элементов. Новые свойства при этом понимаются очень широко. Они могут выражаться, в частности, в способности решать новые проблемы или достигать новые цели. Для этого требуется определить границы системы, выделив ее из окружающего мира, и затем соответствующим образом изменить (преобразовать), или, говоря математическим языком, перевести систему в желаемое состояние. В системном подходе можно выделить следующие этапы:

1. постановка задачи (проблемы): определение объекта исследования, постановка целей, задание критериев для изучения объекта и управления им;

2. очерчивание границ изучаемой системы и ее первичная структуризация. На этом этапе вся совокупность объектов и процессов, имеющих отношение к поставленной цели, разбивается на два класса – собственно изучаемая система и внешняя среда;

3. составление математической модели изучаемой системы: параметризация системы, задание области определения параметров, установление зависимостей между введенными параметрами;

4. исследование построенной модели: прогноз развития изучаемой системы на основе ее модели, анализ результатов моделирования;

5. выбор оптимального управления.

Выбор оптимального управления как раз и позволяет перевести систему в желаемое (целевое) состояние и тем самым решить проблему.