3.2. Побудова дерева цілей

Слід зауважити, що на практиці, як правило, існує кілька цілей і тому важливо, окрім визначення головної мети, не упу­стити деякі з суттєвих серед інших. Для цього застосовують метод побудови дерева цілей_, що був запропонований ще 1957 року групою американських учених та успішно використаний в ряді військових та промислових програм у США, а нині є по­всякденним інструментом практично будь-якого сучасного ме­неджера.

Під деревом цілей розуміють ієрархічну деревоподібну структуру, яка отримується поділом загальної цілі на підцілі, а їх, у свою чергу, - на детальніші складові - нові підцілі, функції тощо.

Якщо всі ці елементи зобразити графічно, то одержимо «дерево цілей», повернуте «кроною» донизу (рисунок 7). При цьому головну ціль розміщують на найвищому рівні.

Перевагою цього методу є те, що він уможливлює поділ складного завдання, яке важко формалізувати, на сукупність простіших завдань, для розв'язання яких існують перевірені прийоми і методи. Послідовний поділ розв'язуваної проблеми на її частини - підпроблеми - є важливим етапом системно­го аналізу проблем. Поділ продовжують доти, доки не отри­мають прості, звичні, очевидні завдання, які можна розв'язати відомими методами.

Метод побудови дерева цілей являє собою один із найрозповсюдженіших та найефективніших способів аналізу слабко структурованих завдань, що стоять перед економічними об'єктами. Він допомагає знаходити найкращі шляхи та засоби вирішення існуючих проблем. Деревоподібні ієрархічні структури використовуються і при дослідженні та удосконаленні організаційних стру­ктур.

3.3. Системний аналіз проблеми.

Залежно від глибини пізнання розрізняють три класи про­блем:

1. добре структуровані, або кількісно сформульовані, про­блеми, в яких наявні залежності з'ясовані настільки добре, що вони можуть бути виражені в числах і символах, які також да­ють в кінцевому підсумку чисельні оцінки;

2. неструктуровані, або якісно виражені, проблеми, що містять лише опис важливих ресурсів, ознак і характеристик, кількісні залежності між якими зовсім невідомі;

3. погано структуровані, або змішані, проблеми, які містять як якісні, так і кількісні елементи, причому якісні м­аловідомі та невизначені сторони проблеми мають домінуючу тенденцію.

Системний аналіз застосовують для вирішення проблем третього класу - для погано структурованих.

Науково-технічний прогрес привів до появи більших і складних організаційно-технічних систем, що володіють специфічними для них проблемами.

Проблемою називається ситуація, що характеризується розходженням між необхідним (бажаним) і існуючим виходом. Вихід є необхідним, якщо його відсутність створює погрозу існуванню або розвитку системи. Існуючий вихід забезпечується існуючою системою. Проблема - різниця між існуючою й бажаною системою. Проблема може полягати в запобіганні зменшення виходу або ж у збільшенні виходу. Рішення проблеми − є те, що заповнює проміжок між існуючою й бажаною системами. Система, що заповнює цей проміжок, є об'єктом конструювання й називається рішенням проблеми. Жодні зусилля науковців і практиків, найкраща організація робіт і навіть найсучасніша техніка не приведуть до успіху, якщо напрям пошуку буде вибраний по­милково.

У першу чергу системний аналіз розглядається як наукова база теорії й практики прийняття рішень; це певний тип науково-технічної діяльності, необхідний для дослідження й конструювання складних і надскладних систем, наприклад, технологічних, технічних або організаційно-економічних. Як методологія рішення проблем системний аналіз указує принципово необхідну послідовність взаємозалежних операцій.

В арсеналі системного аналізу є як формальні (у тому числі й математичні) процедури, так і неформальні операції, які виконуються людьми творчо. Але це зовсім не означає, що для системного аналізу не існує алгоритму діяльності.

Алгоритми проведення системного аналізу можуть бути різними. Залежно від ступеня складності аналізованої проблеми використовуються різні алгоритми. Дослідження кожної проблеми проводиться з використанням будь-яких необхідних операцій, а їхня конкретна послідовність визначається самим дослідником і багато в чому носить індивідуальний характер, пристосований до даного випадку.

Нижче перераховані основні етапи системного аналізу, тобто блоки, з яких може складатися процедура аналізу конкретної проблеми.

• Визначення конфігуратора - набору різних мов опису досліджуваної системи, достатнього для проведення системного аналізу даної проблеми. Цей набір визначається природою проблемомісткої і проблеморозв’язувальної систем. Конфігуратор - змістовна модель системи - опис того, як ми розуміємо природу системи. Зрозуміло, як усяка модель, конфігуратор має цільовий характер і при зміні мети може втратити властивості конфігуратора.

• Визначення проблеми й проблематики. Формулювання проблемної ситуації - самий відповідальний етап системного аналізу. До будь-якої реальної проблеми необхідно апріорі ставитися не як до окре­мо взятої, а як до «клубка» взаємопов'язаних проблем. Використовуючи на позначення цієї сукупності термін проблема­тика, можна сказати, що етап формулювання проблеми поля­гає у визначенні проблематики. Отже, системне дослідження будь-якої проблеми починається з її розширення до проблема­тики, тобто до знаходження системи проблем, які суттєво пов'язані із досліджуваною проблемою і без врахування яких вона не може бути розв'язана.

• Виявлення цілей. На даному етапі аналізу визначається, що треба зробити для зняття проблеми, тобто вказується напрямок, у якому треба "іти" від існуючої і такої, що нас не влаштовує, ситуації. Однак тут потрібно мати на увазі, що можливих напрямків багато, а вибрати потрібно одне, дійсно правильне, що зробити непросто. Кажучи про цілі, ми намагаємося сформулювати, чого ж ми хочемо. Цілі є своєрідним антиподом проблеми, оскільки формулюючи проблему, ми, навпаки, вказуємо, що нам не подобається.

• Генерування альтернатив. Формування безлічі альтернатив є найбільш важким, найбільш творчим етапом системного аналізу. Важливо свідомо згенерувати якнайбільше альтернатив - ідей про можливі способи досягнення цілей, і в цій безлічі відшукується краща. Існують різні способи збільшення числа альтернатив: пошук у патентній і журнальній літературі, залучення кваліфікованих експертів, комбінування, модифікація наявних альтернатив, включення протилежних запропонованим, нейтральних ("нульових") і ін. При організації роботи на етапі генерування альтернатив важливе створення сприятливих умов творчої роботи.

• Формування критеріїв. У широкому сенсі критерій - це спосіб порівняння альтернатив. Критерій можна розглядати як кількісну модель якісних цілей. Критерієм може служити будь-яка ознака альтернативи, значення якої можна зафіксувати в порядковій або більш сильній шкалі. Після того, як така характеристика знайдена (критерій сформований), можна ставити завдання вибору й оптимізації. Від критеріїв потрібно як можна більша подібність із цілями, щоб оптимізація за критеріями відповідала максимальному наближенню до мети.

• Побудова моделей.

• Декомпозиція як спосіб спрощення складного. Підставою для декомпозиції є змістовна модель проблеморозв’язувальної системи. Алгоритм декомпозиції визначає послідовність дій над об'єктом аналізу. У результаті виходить деревоподібна ієрархія усе більше простих складових частин аналізованого об'єкта, поки аналіз не буде припинений внаслідок елементарності отриманого фрагмента. В алгоритмі є як формальні операції, так і неформальні - не упустити важливого (принцип повноти) і не включити в модель зайвого (принцип простоти), що досягається за допомогою понять істотного (необхідного), елементарного (достатнього), а також поступової наростаючої деталізації базових моделей систем і ітеративності (циклічності) алгоритму декомпозиції.

• Агрегування. На цьому етапі визначають, які частини повинні ввійти до складу моделі і як вони повинні бути зв'язані між собою. Різні умови й різні цілі агрегування приводять до необхідності використання різних моделей. Від цього залежить тип остаточного агрегату й техніка його побудови.

Одна з найбільш частих ситуацій, що вимагають агрегування, полягає в тому, що сукупність даних, з якими доводиться працювати, занадто численна, погано доступна для огляду. Тоді виникає завдання зменшення розмірності: агрегат поєднує частини в щось ціле, єдине, окреме. Найпростіший спосіб агрегування полягає у встановленні відносини еквівалентності між елементами, що агрегуються, тобто в утворенні груп, класів. Це дозволяє розглядати не тільки клас у цілому, але й кожний елемент окремо.

Важливою формою агрегування (а на етапі синтезу - найважливішою) є утворення структур, де відбиваються всі істотні відносини між елементами безлічі.

Слід зазначити, що операція агрегування, будучи протилежної операції декомпозиції, має важливу особливість: будучи об'єднаними, взаємодіючі елементи утворять систему, що володіє не тільки зовнішньою цілісністю, тобто відособленістю від зовнішнього середовища, але й внутрішньою цілісністю, тобто природною єдністю. Це означає, що властивості утвореної системи не є тільки сумою властивостей її складових частин. При об'єднанні частин у ціле виникає щось якісне нове, чого не було й не могло бути без цього об'єднання. Ця нова якість існує, поки існує ціле, будучи, таким чином, проявом внутрішньої цілісності системи, її "системоутворюючим фактором". А саме явище виникнення нової якості називають емерджентністю.

На закінчення відзначимо, що операції (етапи) декомпозиції й агрегування є найбільш уживаними операціями системного аналізу. Саме на цих етапах проявляються особливості людського мислення й наукового пізнання миру, наявність аналітичного й синтетичного способів мислення, аналітичного й синтетичного методів пізнання.

Успіх і значення аналітичного методу складається не тільки й не стільки в тім, що складне ціле розчленовується на усе менш складні (і, в остаточному підсумку, прості) частини, а в тім, що, будучи з'єднаними належним чином, ці частини утворять єдине ціле. Агрегування частин у ціле є кінцевим етапом аналізу, оскільки тільки після цього ми можемо пояснити ціле через його частини - у вигляді структури цілого.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Що спричинило появу системного аналізу як методології наукового пізнання?

2. У чому полягає сутність двох світоглядних парадигм системного підходу до пізнання?

3. Наведіть приклад системності природи.

4. У чому проявляється системність суспільства?

5. Дайте характеристику рівнів методологій наукових досліджень.

6. У чому полягає сутність методології системного підходу до наукового пізнання?

7. У чому полягає специфіка системного підходу та системного аналізу як методології наукового пізнання?

8. Поняття системи, її різні аспекти розуміння. Призначення системи.

9. Основні поняття, які використовуються при дослідженні систем.

10. Дайте характеристику зв’язків системи.

11. Основні властивості систем. Головна властивість системи.

12. Характеристика взаємодії системи і зовнішнього середовища.

13. За якими ознаками класифікують системи?

14. Поняття моделі системи.

15. Які Ви знаєте візуальні моделі системи?

16. Охарактеризуйте модель системи у вигляді «чорного ящика».

17. Які особливості системи відбиває «модель складу»?

18. Які особливості системи відбиває «модель структури»?

19. Які особливості системи відбиває «структурна модель»?

20. Які існують види зв’язків між компонентами системи і зовнішнім середовищем?

21. Які етапи необхідно пройти при системному аналізу об’єкту дослідження?

22. Для чого будують «дерево цілей»?

23. Поняття статичної і динамічної структурної моделі системи.

24. Дайте поняття проблеми.

25. Які існують класи проблем за глибиною пізнання?

26. Перелічіть основні етапи системного аналізу проблеми.

27. З чого починається системний аналіз проблеми, що досліджується?

28. Розкрийте сутність етапу системного аналізу «визначення проблеми й проблематики». Що необхідно враховувати при розширенні проблеми?

29. Що таке «альтернатива» при системному аналізі проблеми? Які існують способи їх генерування?

30. Які вимоги повинні бути враховані при формуванні критеріїв при вибору альтернатив?

31. Розкрийте сутність декомпозиції та агрегування при побудуванні моделі системи, що вирішує проблему?