Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы системного анализа. Учебное пособие
.pdf
Глава 4
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
4.1.
СУЩНОСТЬ, ПРИНЦИПЫ И ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Ценность системного подхода состоит в том, что рассмотрение категорий системного анализа создает основу для логического и последовательного подхода к проблеме принятия решений. Эффективность решения проблем с помощью системного
анализа определяется структурой решаемых проблем.
Применение системного анализа обусловливается типом
проблем, о которых мы поговорим ниже.
Согласно классификации, все проблемы в зависимости от
глубины их познания обычно подразделяют на три класса:
1) хорошо структурированные (well-structured), или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выявлены настолько хорошо, что они могут
быть выражены в числах и символах, получающих в конце концов численные оценки;
2) неструктурированные (unstructured), или качественно
выраженные проблемы, содержащие лишь описание важнейших ресурсов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми совершенно неизвестны;
3) слабоструктурированные (ill-structured), или смешанные, проблемы, которые включают как качественные, так и количественные элементы, причем качественные малоизвестные и
неопределенные стороны проблемы имеют тенденцию доминировать.
71
Для решения хорошо структурированных проблем используется методология исследования операций. Она состоит в
применении математических моделей и методов линейного, нелинейного, динамического программирования, теории массового обслуживания, теории игр и т.д. для отыскания оптимальной
стратегии управления. Основная проблема применения методов
исследования операций заключается в том, чтобы правильно
подобрать типовую или разработать новую математическую
модель, собрать необходимые исходные данные и убедиться
путем анализа исходных предпосылок и результатов математического расчета, что эта модель отражает существо решаемой
задачи.
В неструктурированных проблемах традиционным считается эвристический метод, суть которого состоит в следующем:
опытный специалист собирает как можно больше различных
сведений о решаемой проблеме, вживается в нее и на основе
интуиции и суждений вносит свои предложения о целесообразных мероприятиях. Важно, что при решении проблемы такой
специалист полагается на уже имеющийся собственный опыт,
опыт своих коллег, профессиональную подготовленность, на
изучение подобных проблем методом ситуаций, но не на четко
сформулированную методику.
К слабоструктурированным проблемам, для решения которых предназначен системный анализ, относится большинство
наиболее важных экономических, технических, политических и
военно-стратегических задач крупного масштаба. Как правило,
к таким проблемам относят:
● проблемы, требующие больших вложений капитала и
содержащие элементы риска;
● проблемы, которые сложны из-за комбинирования ре-
сурсов, необходимых для их решения;
● проблемы, для которых неполностью определены тре-
бования стоимости или времени;
● проблемы, для решения которых предлагается большой
выбор альтернатив и пр.
72
Системный анализ – это комплекс исследований, направленных на выявление общих тенденций и факторов развития
организации и выработку мероприятий по совершенствованию
системы управления и всей производственно-хозяйственной
деятельности организации.
Подведем некоторые итоги по сути системного анализа.
1. Системный анализ связан с принятием оптимального
решения из многих возможных альтернатив.
2. Каждая альтернатива оценивается с позиции длитель-
ной перспективы.
3. Системный анализ рассматривается как методология
углубленного уяснения (понимания) и упорядочения (структуризации) проблемы.
4. 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 технической системы осуществляется сопоставление альтернатив, по
возможности в количественной форме, на основе логической
последовательности шагов.
5. Обостряется интуиция специалистов.
6. Системный анализ применяется в первую очередь для
решения стратегических проблем.
Итак, системный анализ – это совокупность методов и
средств выработки, принятия и обоснования решений. Возникает вопрос: в чем заключаются 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. Новыми также являются схемы или модели,
где связи не могут быть адекватно выражены с помощью математической модели.
Достоинство системного анализа состоит в том, что он
позволяет систематически и эффективно сочетать суждения и
интуицию экспертов в соответствующих областях.
73
Системный анализ должен рассматриваться не как противопоставление субъективным суждениям, а как структурная основа, которая обеспечивает использование суждений экспертов
в разных областях для получения результатов, превосходящих
любые индивидуальные суждения. Это его цель, и возможность
этого он обеспечивает. Однако субъективность суждений, неточность знаний, интуитивность оценок и неопределенность
сведений о природе и о действиях других людей порой приводят к тому, что на базе исследования можно добиться не больше, чем оценки некоторого преимущества выбора одной альтернативы по сравнению с другой.
Системный анализ, как и другие способы исследования,
имеет некоторые ограничения. Рассмотрим, например, чистую
интуицию. При использовании чистой интуиции в противоположность интуиции, применяемой в системном анализе, не
предпринимается никаких усилий, чтобы выявить структуру
проблемы или установить причинно-следственные связи, получить решения. Интуитивный процесс состоит в том, чтобы узнать все, что можно, о проблеме, вжиться в нее, подсознательно
найти решение1. Поэтому неполнота анализа, приближенность
меры эффективности, а также отсутствие способов точного
предсказания будущего обуславливают некоторую ограниченность системного анализа.
Очевидно, что 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 учитывать их интуитивно. Чрезвычайно важно заострить
внимание ответственного руководителя, который принимает
решения, на неизмеряемых факторах.
К недостаткам системного анализа, на наш взгляд, можно
отнести следующие:
1. Многие факторы, имеющие фундаментальное значение,
не поддаются количественной обработке и могут быть упущены
1
Новое в теории и практике управления производством США / Под ред.
Б. Мильнеpa. – M.: Прогресс, 1971.
74
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.
2. Другая причина кроется в том, что исследование может
внешне выглядеть до такой степени научным и количественно
точным, что ему может быть приписана совершенно неоправданная обоснованность, несмотря на то, что оно включает много субъективных суждений. Другими словами, мы можем быть
так очарованы привлекательностью и точностью чисел, что
просмотрим упрощения, сделанные для достижения этой точности, упустим анализ качественных факторов и преувеличим
важность абстрактных вычислений в процессе решения. Но без
анализа мы сталкиваемся с еще большей опасностью упущения
улучшений тех или иных соображений и неправильного «взвешивания» отдельных факторов.
3. Еще одним недостатком системного анализа является
то, что 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.
4. Даже при четком логически-структурном исследовании
и применении формальных методов оценки альтернатив и поиске наилучших решений огромную роль на всех стадиях системного анализа продолжают играть субъективные суждения,
а также интуиция экспертов и лиц, ответственных за принятие
решений. Поэтому системный анализ практически никогда полностью не достигает таких стандартов научного исследования,
как объективность, точность и воспроизводимость результатов.
А теперь поговорим об основном значении системного
анализа. В качестве основного и наиболее ценного результата
системного анализа признается не количественное определенное решение проблемы, а увеличение степени ее понимания и
75
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.
Полезность новых методов анализа и управления, и в первую очередь системного анализа, состоит в следующем:
1) в большем понимании и проникновении в суть проблемы: практические усилия, направленные на выявление взаимосвязей и количественных ценностей помогут обнаружить скрытые точки зрения за теми или иными решениями;
2) в большей точности: более четкое формулирование целей и задач снизит, хотя и не устранит, неизбежно неясные стороны многоплановых целей;
3) в большей сравнимости: анализ может быть осуществлен таким образом, что планы для одной страны или региона
могут с пользой применяться и в отношении других стран (регионов и т.д.), при этом можно выявить общие элементы;
4) в большей полезности, эффективности: разработка новых методов должна привести к распределению денежных ресурсов более упорядоченным образом и оказать помощь в проверке ценности интуитивных суждений.
Перед тем как привести пример, иллюстрирующий значение методов системного анализа, вспомним, что основными задачами системного анализа являются определение всего набора
альтернатив решения проблемы и их сравнение с точки зрения
затрат и эффективности при достижении определенной цели.
Всякая сложная проблема включает множество различных факторов, которые не могут быть охвачены одной дисциплиной.
Поэтому целесообразно создавать междисциплинарные группы
специалистов, имеющих знания и квалификацию в различных
областях. При этом более важным является и то, что проблема
выглядит по-разному в глазах экономиста, биолога, инженера
и т.д., и различные подходы, свойственные им, могут лучше
способствовать отысканию правильных и своевременных решений.
76
Таким образом, возникает необходимость рассматривать
проблему с различных точек зрения, чтобы выяснить, какой
именно подход или какая комбинация «специальных подходов»
является наилучшей1. А теперь приведем следующий пример. К управляющему большим административным зданием все
возрастающим потоком поступали жалобы от работавших в
этом здании служащих. В жалобах указывалось, что приходится
слишком долго ждать лифта. Управляющий обратился за помощью к фирме, специализирующейся на подъемных системах.
Инженеры этой фирмы провели хронометраж, показавший, что
жалобы вполне обоснованны. Было установлено, что среднее
время ожидания лифта превышает принятые нормы. Эксперты
сообщили управляющему, что имеются три возможных способа
решения задачи: увеличение числа лифтов, замена существующих лифтов быстроходными или введение специального режима работы лифтов, т.е. перевод каждого лифта на обслуживание
только определенных этажей. Управляющий попросил фирму
оценить все эти альтернативы и представить ему сметы предполагаемых затрат для реализации каждого из вариантов.
Через некоторое время фирма выполнила эту просьбу.
Оказалось, что для реализации первых двух вариантов требуются затраты, которые, с точки зрения управляющего, не оправдывались доходом, приносимым зданием, а третий вариант,
как выяснилось, не обеспечивал достаточного сокращения времени ожидания. Управляющий не был удовлетворен ни одним
из этих предложений. Он отложил дальнейшие переговоры с
этой фирмой на некоторое время, чтобы обдумать все варианты
и принять решение.
Когда руководитель сталкивается с проблемой, кажущейся ему неразрешимой, он часто считает нужным обсудить ее с
некоторыми своими подчиненными. В группу сотрудников, к
которым обратился наш управляющий, входил один молодой
психолог, работавший в отделе найма персонала, обслуживаю-
1
Райветт П., Акофф Р. Исследование операций / Под ред. А. Лернера.
М.: Мир, 1966.
77
щего и ремонтировавшего это большое здание. Когда управляющий изложил собравшимся сотрудникам суть проблемы,
этот молодой человек очень удивился самой ее постановке. Он
сказал, что не может понять, почему служащие, которые, как
известно, каждый день бесполезно теряют много рабочего времени, недовольны тем, что им приходится ждать лифта какието минуты. Не успел он высказать свое сомнение, как у него
мелькнула мысль, что он нашел объяснение: хотя служащие нередко бесполезно растрачивают свои рабочие часы, они в это
время заняты чем-то хотя и непроизводительным, но зато приятным. А вот ожидая лифт, они просто томятся от безделья.
При этой догадке лицо молодого психолога засветилось, и он
выпалил свое предложение. Управляющий принял его, и спустя
несколько дней проблема была решена при самых минимальных затратах. Психолог предложил повесить на каждом этаже у
лифта большие зеркала. Эти зеркала, естественно, дали занятие
ожидающим лифт женщинам, но перестали скучать и мужчины,
которые теперь были поглощены разглядыванием женщин, делая вид, что не обращают на них никакого внимания.
Не важно, насколько достоверна эта история, но мысль,
которую она иллюстрирует, чрезвычайно важна. Психолог рассматривал ту же проблему, что и инженеры, но подошел к ней с
других позиций, определяемых полученным образованием и
интересами. В данном случае подход психолога оказался наиболее эффективным. Очевидно, что проблема была решена за
счет изменения поставленной цели, которая свелась не к сокращению времени ожидания, а к созданию впечатления, что
оно стало меньше.
Таким образом, часто мы нуждаемся в упрощении систем,
операций, процедур принятия решений и пр. Но этой простоты
не так-то легко достичь. Это труднейшая задача. Старое высказывание: «Я пишу вам длинное письмо, так как у меня нет времени сделать его коротким», может быть перефразировано:
«Я делаю это сложным, так как не знаю, как это сделать простым».
78
С подобной задачей поможет справиться системный анализ.
Решая задачи организации современного производства,
сегодня от специалистов требуется учитывать все большее число факторов различной природы. В этих условиях один человек
не может принять решение о выборе факторов, влияющих на
достижение цели, не может определить существенные взаимосвязи между целями и средствами. В формировании и анализе
модели принятия решения
должны участвовать несколько человек и даже целые коллективы разработчиков, состоящие из специалистов различных областей знаний. Между ними необходимо организовать взаимодействие и взаимопонимание. В этом
случае проблема принятия решения становится проблемой коллективного выбора целей, критериев, средств и вариантов достижения цели, т.е. проблемой коллективного принятия решения.
По мере развития цивилизации число и сложность проблем, для которых невозможно сразу получить критерий эффективности в аналитической форме, возрастает. Как следствие
возрастает также и цена неверно принятого решения. Для проблем принятия решений характерно, как правило, сочетание
качественных и количественных методов. Принятие решений в
системе предпринимательства часто связано
с дефицитом времени (иногда лучше принять не самое лучшее решение, но в
требуемый срок, так как в противном случае лучшее решение
может уже и не понадобиться). В связи с этим решение часто
приходится принимать в условиях неполной информации, т.е.
ее неопределенности или даже дефицита, и нужно обеспечить
возможность
как можно в более сжатые сроки определить наиболее значимые для принятия решений сведения и наиболее
объективные предпочтения.
Из вышесказанного следует, что для того чтобы помочь
специалисту в более сжатые сроки поставить, проанализировать
цели, а также определить возможные средства и отобрать требуемую информацию, применяют различные приемы и методы
системного анализа
.
79
Выделим основные принципы системного анализа.
1. Принцип целеобусловленности, который также называ-
ют принципом целенаправленности. Цель является первичной.
Именно для ее достижения создаются системы. Значит каждая
система существует и развивается в соответствии с целями, поставленными извне или формируемыми самой системой. Этот
факт и отражает первый принцип системного анализа, который
порождает следствия:
• исследуемая система может быть создана и может
функционировать, если ей задана цель;
• исследуемая система может существовать в том случае,
если она содержит механизм достижения цели, количественно
характеризующий в каждый момент времени степень соответствия поведения системы заданной цели;
• параметры, определяющие цель, должны быть количе-
ственно измеримы.
2. Принцип
относительности предполагает, что одна и та
же совокупность элементов может рассматриваться как самостоятельная система и как часть, т.е. подсистема другой, большей системы, в которую она входит. В свою очередь, эта же
совокупность элементов может рассматриваться как большая
система по отношению к частям (подсистемам), которые входят
в нее. Ни
одну систему нельзя рассматривать изолированно,
поскольку она является элементом большей системы. Цель ставится данной (исследуемой) системе системой более высокого
уровня, куда данная система входит как элемент. Принцип относительности порождает следующие следствия:
• для исследуемой системы цель задает большая по от-
ношению к ней система;
• система должна представляться
в иерархической форме. Это способствует установлению таких категорий, как «важность» и «приоритет». Важнейшим этапом после установления
и упорядочения множества целей системы является этап выявления иерархической структуры системы, ее анализа и синтеза.
Выделяют иерархии с сильными и слабыми связями. Мы будем
80
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]