3.3. Сущность системного анализа

Системный анализ, как совокупность методологических средств для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера, возник в начале 60-х годов и первоначально развивался как средство решения военно-стратегических проблем.

Непосредственной причиной появления системного анализа был переход от конструирования отдельных средств и единиц вооружения (таких, как боевой самолет или танк) к созданию систем вооружения – сложных военно-технических комплексов, достаточно жестко объединяемых выполнением единой стратегической цели (такой, например, как обеспечение противоракетной защиты страны в целом или ее крупного региона).

Выдвижение такого рода задач потребовало не только развития собственно техники, но и выработки существенно новых подходов к оценке создаваемых систем. В первую очередь это связано с тем, что эффективное функционирование сложной системы зависит не только от того, из каких элементов (единиц вооружения) она состоит, но и от согласованных действий самих элементов и совместно решаемых ими задач. И только с середины 60-х годов системный анализ начал применяться для решения широкого круга задач: например, в США от определения стратегии General Electric на длительный период до оценки потребности страны в водных ресурсах.

Системный анализ – это совокупность определенных научных методов и практических приемов решения разнообразных проблем, возникающих во всех сферах целенаправленной деятельности общества, на основе системного подхода и представления объекта исследования в виде системы.

Системный анализ характеризуется главным образом упорядоченным, логически обоснованным подходом к исследованию проблем и использованию существующих методов их решения, которые могут быть разработаны в рамках других наук.

Интенсивное расширение сферы использования системного анализа тесно связано с распространением программно-целевого метода управления, при котором специально для решения важной проблемы составляется программа, формируется организация (учреждение или сеть учреждений) и выделяются необходимые материальные ресурсы. Первой широкой программой такого рода явился план ГОЭЛРО, разработанный в 1920 на основе указаний В.И. Ленина. Накопленный при этом опыт был применен при осуществлении индустриализации СССР, составлении пятилетних планов развития народного хозяйства и т. д.

В развитых капиталистических странах, и прежде всего в США, применение системного анализа сфере частного бизнеса началось с 50-х гг. XX в. при решении таких задач, как распределение производственных мощностей между различными видами изделий, определение будущей потребности в новом оборудовании и в рабочей силе той или иной квалификации, прогнозирование спроса на различные виды продукции и т. д. Одновременно системный анализ все шире проникает и в сферу управленческой деятельности государственного аппарата, прежде всего при решении проблем, связанных с развитием и техническим оснащением вооружённых сил и с освоением космоса. Методы системного анализа использовались в США при проведении программ создания реактивного бомбардировщика В-58, стратегических ракет и средств ПВО, при сравнительной оценке систем вооружения и др.

В 1972 г. в Лаксенбурге, близ Вены, был создан Международный институт прикладного системного анализа (IIASA), направленный на применение методов системного анализа к решению проблем, требующих международного сотрудничества (например, охрана окружающей среды, освоение ресурсов Мирового океана, совместное использование пограничных водных бассейнов).

Работы по системному анализу существенно отличаются от других работ тем, что в них всегда предлагается методология проведения исследований, делается попытка выделить этапы исследования и предложить методику выполнения этих этапов в конкретных условиях. В этих работах всегда уделяется особое внимание определению целей системы, вопросам формализации представления целей. Некоторые авторы даже подчеркивают это в определении: системный анализ – это методология исследования целенаправленных систем (Д.Киланд. В. Кинг).

В начале работы по системному анализу в большинстве случаев базировались на идеях теории оптимизации и исследования операций. При этом особое внимание уделялось стремлению в той или иной форме получить выражение, связывающее цель со средствами, аналогичное критерию функционирования или показателю эффективности, т.е. отобразить объект в виде хорошо организованной системы.

Так, например, в ранних руководящих материалах по разработке автоматизированных систем управления (АСУ) рекомендовалось цели представлять в виде набора задач и составлять матрицы, связывающие задачи с методами и средствами достижения. Правда, при практическом применении этого подхода довольно быстро выяснялась его недостаточность, и исследователи стали прежде всего обращать внимание на необходимость построения моделей, не просто фиксирующих цели, компоненты и связи между ними, а позволяющих накапливать информацию, вводить новые компоненты, выявлять новые связи т.е. отображать объект в виде развивающейся системы, не всегда предлагая как это сделать.

Позднее системный анализ стали определять как «процесс последовательного разбиения изучаемого процесса на подпроцессы» (С. Янг) и основное внимание стало уделяться поиску приемов, позволяющих организовать решение сложной проблемы расчленения ее на подпроблемы и этапы, для которых становится возможным подобрать методы исследования и исполнителей. В большинстве работ стремились представить многоступенчатое расчленение в виде иерархических структур типа «дерева», но в ряде случаев разрабатывались методики получения вариантов структур, определяемых временными последовательностями функций.

В настоящее время системный анализ развивается применительно к проблемам планирования и управления, и в связи с усилением внимания к программно-целевым принципам в планировании этот термин стал практически неотъемлем от терминов «целеобразование» и «программно-целевое планирование и управление». В работах этого периода системы анализируются как целое, рассматривается роль процессов целого, роль человека. При этом оказалось, что в системном анализе не хватает средств: развиты в основном средства расчленения на части, но почти нет рекомендаций, как при расчленении не утратить целое. Поэтому наблюдается усиление внимания к роли неформализованных методов при проведении системного анализа. Вопросы сочетания и взаимодействия формальных и неформальных методов при проведении системного анализа не решены. Но развитие этого научного направления идет по пути их решения.

Привлечение методов системного анализа для решения указанных проблем необходимо прежде всего потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределенности, которая обусловлена наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы системного анализа направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Специалисты по системному анализу только готовят или рекомендуют варианты решения, принятие же решения остается в компетенции соответствующего должностного лица (или органа).

Основой системного анализа считают общую теорию систем и системный подход. Системный анализ, однако, заимствует у них лишь самые общие исходные представления и предпосылки. Его методологический статус весьма необычен: с одной стороны, системный анализ располагает детализированными методами и процедурами, почерпнутыми из современной науки и созданными специально для него, что ставит его в ряд с другими прикладными направлениями современной методологии, с другой - в развитии системного анализа отсутствует тенденция к оформлению его в строгую и законченную теорию. В системном анализе тесно переплетены элементы науки и практики. Поэтому далеко не всегда обоснование решений с помощью системного анализа связано с использованием строгих формализованных методов и процедур; допускаются и суждения, основанные на личном опыте и интуиции, необходимо лишь, чтобы это обстоятельство было ясно осознано.

Важнейшие принципы системного анализа сводятся к следующему: процесс принятия решений должен начинаться с выявления и чёткого формулирования конечных целей; необходимо рассматривать всю проблему как целое, как единую систему и выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения; необходимы выявление и анализ возможных альтернативных путей достижения цели; цели отдельных подразделений не должны вступать в конфликт с целями всей программы.

Центральной процедурой в системном анализе является построение обобщённой модели (или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения. Полученная модель исследуется с целью выяснения близости результата применения того или иного из альтернативных вариантов действий к желаемому, сравнительных затрат ресурсов по каждому из вариантов, степени чувствительности модели к различным нежелательным внешним воздействиям.

Системный анализ опирается на ряд прикладных математических дисциплин и методов, широко используемых в современной деятельности управления: исследование операций, метод экспертных оценок, метод критического пути, теория очередей и т. п. Техническая основа системного анализа – современные вычислительные машины и информационные системы.

Методологические средства, применяемые при решении проблем с помощью системного анализа, определяются в зависимости от того, преследуется ли единственная цель или некоторая совокупность целей, принимает ли решение одно лицо или несколько и т. д. Когда имеется одна достаточно четко выраженная цель, степень достижения которой можно оценить на основе одного критерия, используются методы математического программирования. Если степень достижения цели должна оцениваться на основе нескольких критериев, применяют аппарат теории полезности, с помощью которого проводится упорядочение критериев и определение важности каждого из них. Когда развитие событий определяется взаимодействием нескольких лиц или систем, из которых каждая преследует свои цели и принимает свои решения, используются методы теории игр.

Несмотря на то, что диапазон применяемых в системном анализе методов моделирования и решения проблем непрерывно расширяется, системный анализ по своему характеру не тождествен научному исследованию: он не связан с задачами получения научного знания в собственном смысле, но представляет собой лишь применение методов науки к решению практических проблем управления и преследует цель рационализации процесса принятия решений, не исключая из этого процесса неизбежных в нём субъективных моментов.

Подведем некоторые итоги по сути системного анализа:

• системный анализ связан с принятием оптимального решения из многих возможных альтернативных вариантов;

• каждая альтернатива оценивается с позиции длительной перспективы;

• системный анализ рассматривается как методология углубленного уяснения структуризации проблемы;

• в системном анализе упор направлен на разработку новых принципов научного мышления, учитывающих взаимосвязь целого и противоречивые тенденции. Более конкретно – систематически на всех этапах жизненного цикла любой системы осуществляется сопоставление альтернатив, по возможности в количественной форме, на основе логической последовательности шагов;

• обостряется интуиция специалистов;

• применяется в первую очередь для решения стратегических проблем.

В чем заключается новизна системного анализа, его основные преимущества и недостатки?

Новизна системного анализа заключается в том, что он рассматривает проблему в целом, с постоянным ударением на ясность анализа, на количественные методы и на выявление неопределенности.

Достоинство системного анализа состоит в том, что он позволяет систематически и эффективно сочетать суждения и интуицию экспертов в соответствующих областях.

Системный анализ имеет и ограничения, как и другие способы исследования. Например, чистая интуиция. При использовании чистой интуиции в противоположность интуиции, применяемой в системном анализе, не предпринимается никаких усилий, чтобы выявить структуру проблемы или установить причинно-следственные связи и получить решения.

Ограниченность системного анализа обусловлена:

• неизбежной неполнотой анализа;

• приближенностью меры эффективности;

• отсутствием способов точного предсказания будущего.

Некоторые факторы социально-политического характера должны играть важную роль при разработке и выборе альтернатив. Однако, в настоящее время не существует даже приближенных способов измерить эти факторы, и приходится их учитывать интуитивно.

Недостатки системного анализа заключаются в следующем:

• многие факторы, имеющие фундаментальное значение, не поддаются количественной обработке и могут быть упущены из рассмотрения или умышленно оставлены для последующего рассмотрения, а потом забыты. Иногда им может придаваться неправильный вес в самом анализе либо в решении, основанном на таком анализе;

• исследование может внешне выглядеть до такой степени научным и количественно точным, что ему может быть приписана совершенно неоправданная обоснованность, несмотря на то, что она включает много субъективных суждений;

• он находится на начальной стадии своего развития, его методологию еще никак нельзя назвать устоявшейся, а практическая применимость и эффективность во многом зависят от совершенства экономических, математических, логических методов и уровня конкретных знаний о сложнейших общественно-политических и социально-экономических процессах, от возможностей получения соответствующей информации о них;

• он практически никогда не достигает таких стандартов научного исследования, как объективность, точность и воспроизводимость результатов. Связано это с тем, что на всех стадиях системного анализа огромную роль играют субъективные суждения и интуиция экспертов и лиц, ответственных за принятие решений.

В заключение отметим, что:

• в качестве основного и наиболее ценного результата системного анализа признается не количественное определенное решение проблемы, а увеличение степени ее понимания и возможных путей решения у специалистов и экспертов, участвующих в исследовании проблемы, и что особенно важно, у ответственных лиц, которым предоставляется набор хорошо проработанных и оцененных альтернатив;

• основными задачами системного анализа являются определение всего набора альтернатив решения проблемы и их сравнение с точки зрения затрат и эффективности при достижении определенной цели.