Тема 1.4. Методы системного анализа.

Методы системного анализа представляют собой способы, приемы проведения исследований. Их рациональное применение способствует получению достоверных и полных результатов исследования проблем, возникших на предприятии. Выбор методов исследования, интеграция различных методов при проведении исследования определяется знаниями, опытом и интуицией специалистов, проводящих исследования.

Всю совокупность методов системного анализа можно представить в виде трех больших групп:

1) методы формализованного представления систем управления;

2) методы, основанные на использовании знаний и интуиции специалистов;

3) частные методы исследования.

Первая группа – методы формализованного представления систем, к ней отнесены все методы анализа, основанные на использовании математических, экономико-математических методов и моделей системного анализа. Среди них можно выделить такие классы как:

• аналитические (включают методы классической математики – интегральное исчисление, дифференциальное исчисление, методы поиска экстремумов функций, вариационное исчисление и другие, методы математического программирования, теории игр);

• статистические (включают теоретические разделы математики – математическую статистику, теорию вероятностей – и направления прикладной математики, использующие стохастические представления – теорию массового обслуживания, методы статистических испытаний, методы выдвижения и проверки статистических гипотез и другие методы статистического имитационного моделирования);

• теоретико-множественные, логические, лингвистические, семиотические представления (разделы дискретной математики, составляющие теоретическую основу разработки разного рода языков моделирования, автоматизации проектирования, информационно-поисковых языков);

• графические (включают теорию графов и разного рода графические представления информации типа диаграмм, графиков, гистограмм и т.п.).

Наибольшее распространение в экономике и менеджменте в настоящее время получили математическое программирование и статистические методы.

При стремлении более адекватно отобразить проблемную ситуацию в ряде случаев целесообразно применять статистические методы, с помощью которых на основе выборочного исследования получают статистические закономерности и распространяют их на поведение системы в целом. Такой подход полезен при отображении таких ситуаций, как организация ремонта оборудования, определение степени его износа, настройка и испытание сложных приборов и устройств и т.д. Все более широкое применение находит статистическое имитационное моделирование экономических процессов и ситуаций принятия решений.

Вторая группа – методы, основанные на использовании знаний и интуиции специалистов и экспертов, использовании их опыта и нетрадиционных подходов к анализу деятельности организации включают такие методы, как метод «мозговой атаки» (или «коллективной генерации идей»), метод экспертных оценок, метод Дельфи, метод типа «сценариев», методы типа «дерева целей», метод синектики, морфологические методы и ряд других методов.

К третьей группе относятся частные методы, например такие, как эксперимент или наблюдение.

Наблюдение – это система фиксации и регистрации свойств и связей изучаемого объекта в естественных условиях или в искусственном, специально организованном эксперименте. Эта система связана с восприятием непосредственно или опосредованно, т.к. отражает объективные связи и отношения внешнего мира.

Наблюдения в системном анализе имеют своей целью проверку той или иной гипотезы или теории и поэтому они существенным образом зависят от этой цели. Системный аналитик не просто регистрирует любые факты, но и сознательно отбирает те из них, которые могут либо подтвердить, либо опровергнуть его идеи.

Эксперимент – это система познавательных операций, которая осуществляется в отношении объектов, поставленных в такие специально созданные условия, которые должны способствовать обнаружению, сравнению, измерению объективных свойств, связей, отношений объектов и\или проверке истинности теории в отношении этих свойств, связей, отношений.

Он предполагает вмешательство в естественные условия существования предметов и явлений или воспроизведение определенных сторон предметов и явлений в специально созданных условиях с цепью изучения их без осложняющих процесс сопутствующих обстоятельств.

Эксперимент есть база для развития всех отраслей научного анализа. Основных сфер для эксперимента три:

• лабораторный эксперимент (для естественных и технических наук);

• производственный эксперимент;

• социальный эксперимент (для политических (управленческих) наук, экономических наук, психологии, социологии).

Экспертные оценки используют для анализа, диагностики состояния, последующего прогнозирования вариантов развития:

1) объектов, развитие которых либо полностью, либо частично не поддается предметному описанию или математической формализации;

2) в условиях отсутствия достаточно представительной и достоверной статистики по характеристикам объекта;

3) в условиях большой неопределенности среды функционирования объекта, рыночной среды;

4) при средне- и долгосрочном прогнозировании новых рынков, объектов новых областей промышленности, подверженных сильному влиянию открытий в фундаментальных науках, (например, микробиологическая промышленность, квантовая электроника, атомное машиностроение);

5) в случаях, когда или время, или средства, выделяемые на прогнозирование и принятие решений, не позволяют исследовать проблему с применением формальных моделей;

6) отсутствуют необходимые технические средства моделирования, например, вычислительная техника с соответствующими характеристиками;

7) в экстремальных ситуациях.

Задачи, решаемые в процессе экспертных оценок сложных систем, можно разделить на две группы:

1) задачи синтеза новых систем управления и их оценки;

2) задачи анализа (измерения) существующих систем управления по выбранным показателям и критериям эффективности.

К задачам первой группы относятся: формирование облика создаваемой системы; прогнозирование технико-экономических показателей стадий ее жизненного цикла; обоснование основных направлений реорганизации социальной системы управления; выбор оптимальных или удовлетворительных способов действий и исходов с использованием создаваемой системы управления и др.

К задачам второй группы относятся все задачи оценивания существующих или создаваемых вариантов сложных систем с помощью заданных показателей и критериев эффективности. Примерами таких задач являются: определение структурных, функциональных или информационных характеристик системы; оценка ее эффективности в ходе выполнения различных операций; определение целесообразности дальнейшей эксплуатации технических средств управления и связи и др. Значительная часть экспертной информации, используемой при решении таких задач, носит количественный характер или имеет форму элементарных суждений и обрабатывается с использованием различных статистических методов.

При этом используются следующие формы получения количественных оценок и элементарных суждений:

• количественные оценки в физических единицах измерения оцениваемых величин или в форме отношений;

• балльные оценки;

• попарные сравнения;

• группировка (сортировка);

• ранжирование.

Количественная оценка в единицах измерения величины представляет собой суждение эксперта о предполагаемом абсолютном значении этой величины, например о стоимости системы, времени решения задач управления, времени безотказной работы, габаритах и т.п. В отдельных случаях используются различные относительные оценки: отношение реальной стоимости к максимальной, относительное изменение стоимости, времени решения задач и других прогнозируемых характеристик системы по сравнению с существующей и др. Подобные оценки имеют большой разброс и поэтому редко используются в процессе получения экспертной информации.

Балльные оценки предполагают присвоение оцениваемым объектам определенных баллов в соответствии с их предпочтением. Обычно баллы представляют конечный ряд чисел с постоянной разностью между любыми соседними числами. Чаще всего берут натуральные числа: 1, 2,..., n. В баллах оценивают значимость показателей эффективности, уровень подготовки персонала организации, предпочтение того или иного варианта системы и др.

Попарные сравнения осуществляются путем указания предпочтительного объекта в каждой паре объектов, при этом допускается отмечать равноценность или несравнимость объектов. Результаты попарных сравнений обычно представляют в виде квадратной матрицы, где наименования строк и столбцов соответствуют оцениваемым объектам. При этом на пересечении строки i и столбца j ставят 1, если объект i предпочтительнее объекта j; 0 – в противном случае; 0,5 – если объекты одинаковы по предпочтительности; прочерк (-), если объекты несравнимы. Попарное сравнение позволяет детально проанализировать предпочтения объектов, так как эксперт при каждом сравнении изучает только два объекта, выявляя все их слабые и сильные стороны.

Группировка (сортировка) заключается в том, что эксперт осуществляет своеобразную классификацию объектов в соответствии с установленными признаками, при этом каждому объекту присваивается номер (сорт) соответствующего класса. Подобная оценка может быть использована при определении эффективности (качества) систем по заранее выбранным признакам.

Ранжирование представляет собой расположение объектов в виде определенной последовательности в соответствии с убыванием их предпочтительности. Каждый объект в этом случае оценивается рангом (номером), который он занимает в данной последовательности. В том случае, если эксперт не различает объекты по предпочтению, он может присвоить им одинаковые ранги. Таким образом, ранжирование тоже представляет собой своеобразную оценку объектов по баллам, однако при небольшом числе объектов выполняется значительно проще и имеет меньший диапазон значений рангов.

Более сложным и специализированным является метод сценариев. Здесь необходимо изучить область его применения, общую характеристику и алгоритм.

Моделирование является одним из наиболее важных методов системного анализа. Для лучшего изучения данного вопроса необходимо обратить внимание на основные типы моделей, используемые в системном анализе.

Методы экономического анализа представляют собой особый раздел анализа, относящийся к управлению предприятием (как особой социально-экономической системой). Анализ систем управления предприятием с использованием формул В.А. Трапезникова и В.Н. Терещенко позволить студенту не только в процессе изучения данной дисциплины, но и в дальнейшем при написании дипломной работы.

Анализ проблем природопользования имеет свою особую технику. Наиболее приемлемым при этом будет метод дерева проблем.

При изучении данной темы следует опираться на учебный материал, изложенный в основной литературе [4, 5, 6, 7, 10, 11, 12] и дополнительной литературе [4, 8, 15].