1.3. Базисные понятия системного анализа

Базисные понятия любой науки являются ее лексикой, словарем, то есть понятийной основой дальнейших суждений. Основываясь на базисных понятиях, строятся суждения (теоремы) более высокого порядка. В качестве таких понятий можно привести примеры из геометрии: линия, угол, плоскость и т.д. Люди, воспринимающие один и тот же лексический словарь, быстро и единообразно понимают друг друга. Самое главное в построении новых утверждений, теорем – отсутствие пробелов в определениях каких-либо понятий. Используемый в тексте неопределенный термин «губит» новое определение. Тем более этот тезис относится к системному анализу.

Определим следующие базисные понятия системного анализа.

Система

Приведем определения понятия «система» сформулированные рядом авторов.

Система - целое, составленное из частей, состоящих из множества элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство [14].

Система - множество упорядоченных некоторым отношением или связанных по определенному принципу элементов [57, с. 598].

Также под системой понимается «всё, состоящее из связанных друг с другом частей» [10], «отображение входов и состояний объекта в выходах объекта» [28] и т. д. и т.п.

Существование множества определений понятия «система» связано с разнообразием методических подходов к общесистемным исследованиям, разнообразием классов наблюдаемых систем, сложностью вопроса. Э.Б. Кондильяк по этому поводу критически заметил: «…в вопросах о системах нагромоздили столько ошибок лишь потому, что не вскрыли достоинства и недостатки принципов, на которых они покоятся» [22, с.6].

Наверное, самым правильным было бы сказать, что в настоящее время вообще не существует удовлетворительного, достаточно широко принятого понятия системы [64].

С этим давним высказыванием можно согласиться и сегодня по причине известного недоверия людей к абстрактным утверждениям, не имеющим логичного отражения в практику, являющуюся «мерилом истины».

В качестве "рабочего" определения в научной литературе под системойв общем случае понимается совокупность связанных (зависимых) элементов, обладающая определенной целостностью.

Ниже определим существенные характеристики, являющиеся терминологической (лексической) основой описания систем.

Состояние системы– совокупность значений характеристик элементов системы в определенный момент времени.

Характеристики могут отражать состав, структуру системы, потенциал системы. Потенциал – возможность выполнения определенного объема работ. Чем целостнее (организованнее) система, тем выше ее потенциал при прочих равных условиях.

Событие – новое состояние системы.

Фактор– состояние системы, подсистемы, элемента или среды, способствующее наступлению определенного события.

Свойство(поведение) – это наблюдаемое исследователем проявление состояний системы или её части. Таким образом "свойство" – субъективное, отличительное, значимое для исследователя проявление функционирования системы.

Равновесие– способность системы при отсутствии или постоянстве воздействий на нее сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость– способность системы возвращаться в состояние равновесия.

Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия.

В целях лучшего понимания свойств систем приведем их возможные классификации.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами основное назначение систем можно классифицировать следующим образом [2]:

• материал для других систем (пассивные системы);

• обслуживание систем более высокого порядка;

• противостояние (в том числе посредством коалиции) другим системам (выживание);

• преобразование других систем и сред (активная роль, вплоть до агрессивной).

Системы можно классифицировать по их интеллектуальному потенциалу: от управляемых(регулируемых) из вне,до самоуправляемых, в т.ч.организационныхсистем, использующих процессы целеполагания.

Пассивнымисистемами называются те системы, которые не затрачивают энергии на свои действия.Активнымисистемами называются те системы, которые затрачивают энергию на свои действия. Однако любое действие любых систем требует затрат энергии. Ни одно действие, даже самое ничтожное, невозможно без затрат энергии, потому что, действие – это всегда взаимодействие между системами или её элементами. А любое взаимодействие – это связь между системами или её элементами, которая для своего создания требует вложения в неё энергии. Следовательно, любые системы потребляют энергию. Если система находится в равновесном состоянии с окружающей средой и на неё не оказывается никакого воздействия, то система не должна делать никаких действий. А раз она не совершает действий, она не потребляет энергию. Она пассивна до того момента, когда она начнёт действовать и лишь тогда начнёт потреблять энергию. Для примера вспомним высказывания типа: «Спящий вулкан» или «Активный вулкан».

Другая трактовка понятий активной и пассивнойсистемы связана с возможностью активной системы формулировать и достигать поставленные цели.

Деление систем на физические и абстрактныепозволяет различать реальные системы (объекты, явления, процессы) и системы, являющиеся идеальными отображениями (моделями) других систем.

Модель системы, помогает лучше ее понять, выделить главное — то, благодаря чему можно поставить и решить задачу. Результаты исследования абстрактной системы по определенным правилам можно перенести на реальные изучаемые системы (объекты исследования). В этом смысл применения системного анализа, прежде всего при решении сложных проблем управления (сложных в том смысле, что требуют выбора наилучших альтернатив в условиях неполноты информации, неопределенности и т. п.).

Для реальной системы может быть построено множество систем – моделей (альтернатив), различаемых по цели моделирования, по требуемой степени детализации и по другим признакам.

Например, реальная вычислительная сеть, с точки зрения системного администратора, - совокупность программного, математического, информационного, лингвистического, технического и других видов обеспечения, а с точки зрения технического обслуживания, - совокупность исправных и неисправных средств.

Деление систем на простые и сложные(большие) подчеркивает, что в системном анализе рассматриваются не любые, а именно сложные системы большого масштаба.

Общепризнанной границы, разделяющей простые и сложные системы, нет.

Искусственныесистемы в отличие отприродных систем обязаны своим возникновением разумной деятельности.

В соответствии с типом значений входной и выходной информации системы делятся на дискретные и непрерывные. Такое деление проводится в целях выбора математического аппарата моделирования. Изменения состояния дискретных систем происходят не непрерывно, а в дискретные моменты времени, по принципу "от события к событию". Для дискретных систем математические (аналитические) модели заменяются на имитационные, дискретно-событийные: модели массового обслуживания, сети Петри, цепи Маркова и др.

Признаком, по которому можно определить открытуюсистему, служит наличие взаимодействия с внешней средой. Взаимодействие порождает проблему "предсказуемости" значений входных и, как следствие, - выходных сигналов.

В отличие от открытых замкнутые(закрытые) системы изолированы от среды - не оставляют свободных входных компонентов ни у одного из своих элементов. Все реакции замкнутой системы однозначно объясняются изменением ее состояний. Замкнутые системы в строгом смысле слова не должны иметь не только входа, но и выхода. Однако даже в этом случае их можно интерпретировать как генераторы информации, рассматривая изменение их внутреннего состояния во времени. Примером физической замкнутой системы является локальная сеть для обработки конфиденциальной информации.

Основным противоречием, которое приходится разрешать в замкнутых системах, является проблема возрастания энтропии. Согласно второму закону термодинамики по мере движения замкнутой системы к состоянию равновесия она стремится к максимальной энтропии (дезорганизации), соответствующей минимальной информации. Открытые системы изменяют это стремление к максимальной энтропии, получая внешнюю по отношению к системе свободную энергию (для людей – стимулы), и этим поддерживают внутрисистемную организацию.

Применительно к жизни людей можно провести следующую параллель вышесказанному: при прочих равных условиях наиболее успешен тот человек, который максимально открыт для приема и усвоения информации.

Продолжим раскрытие терминов, использованных при определении понятия «система».

Элемент- некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования, внутренняя структура которого не рассматривается [7].

«Можно утверждать, что в общем случае элемент не может быть описан вне его функциональных характеристик: с точки зрения системы важно в первую очередь не то, каков субстрат элемента, а то, что делается, чему служит элемент в рамках целого. В системе, представляющей органичное целое, элемент и определяется прежде всего по его функции как минимальная единица, способная к относительно самостоятельному осуществлению определенной функции. С такой функциональной характеристикой связано представление об активности, самодействии элемента в системе, причем эта активность обычно рассматривается как одна из решающих его характеристик.» [54].

Отметим, что понятие «элемент» несет в себе недостаток, являющийся общим методологическим недостатком системных наук в части триады «система-связь-элемент».

Таким образом, определяя термин "элементсистемы", различные авторы отмечают, что это некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования. При этом утверждается, что в системе, представляющей органичное целое, элемент определяется как минимальная единица, способная к относительно самостоятельному осуществлению определенной функции.

Иными словами, элемент - это наименьшая часть исследуемой системы, представляемая как "черный ящик". Примерами типов элементов для разных исследователей могут служить энергия, атом, символ, человек, станок, бригада, организация, подсистема, научная категория, мысль, образ, мотив, цель и т.д.

Дадим расширительное определение термина "элемент".

Элемент– часть объективной или субъективной реальности, внутренняя структура которой исследователем не рассматривается.

Внутренняя структура элемента исследователем не рассматривается из методических соображений, временных и прочих ограничений.

В качестве примеров типов элементов можно отметить следующие: атом, человек, станок, бригада, организация, система, подсистема, образ, мотив, процесс, цель и т.д.).

Не анализируя тему объективной и субъективной реальности, определим, что объективная реальностьсуществует независимо от индивидуума,а субъективная реальность– плод его воображения.

В частности, все объективные элементы, созданные разумной деятельностью, сначала рождаются как субъективные элементы: потребности, цели, идеи, умозрительные модели, проекты в "голове". Далее эти проекты отображаются на физическом носителе: бумаге, файле и т.д. Потом они материализуются в физическом макете или сразу в объективном образе: плотине, доме, станке и т.д.

Процессам формирования умозрительных моделей должны предшествовать процессы накопления знаний, опыта и процессы восприятия объективной реальности через регистрацию свойств элементов (см. рис.1.1). В таком кругообороте познания действительности и исполнения своих желаний человек совершенствует окружающий мир и себя.

Рис.1.1. Регистрация свойств элементов

Но как же проявляется элемент? Через свойства, делающие его регистрируемыми (см. рис.1.1). Например: цвет, тепло и т.д., которые в свою очередь также являются элементами, связующими элемент с другими элементами мира (рис.1.2).

Рис.1.2. Взаимосвязь элементов

Связующими элементами могут являться не только электромагнитные волны (цвет), но и товары и прочие элементы материального мира. Иллюстрацию данного утверждения мы наблюдаем в жизни. Например, в рейдерской практике, слабый владелец бизнеса отдает свое предприятие более сильному элементу (системе). В данном случае предприятие является тем самым переходным элементом.

Связь

В трактовке понятий "связь"и"отношение"нет единства. Приведем некоторые определения.

Организационные отношения и связи в системах любого назначения, особенно в социальных, экономических и производственных, чрезвычайно разнообразны, поскольку они присущи по определению всем системам, где можно выделить части целого или подсистемы, а значит, могут классифицироваться по ряду признаков [31].

Вид отношений между элементами, который проявляется как некоторый обмен (взаимодействие), называется связью [7].

Отношение – философская категория, характеризующая взаимозависимость элементов определенной системы [47].

Связь – взаимообусловленность существования явлений, разделенных в пространстве и (или) во времени [47].

«Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы» [31, c.83].

В трактовке понятий «связь» и «отношение» нет единства. Такое положение внесло свою негативную лепту в решение вопросов сохранения системой своих свойств [17].

Проблематика понятия «связь» акцентирована в работе [54]: «Более или менее определенно это понятие употребляется во всех работах, посвященных системному подходу. Вместе с тем следует признать, что столь частое употребление понятия связи отнюдь не сделало его ясным, четко очерченным по своему содержанию. Напротив, как это ни странно, имеющиеся в литературе попытки логико-методологического анализа этой проблемы весьма немногочисленны, а возможная общелогическая классификация связей вообще не была предметом специального рассмотрения.». И там же: «Вместе с тем, очевидно, что вокруг этой категории в значительной мере группируется вся проблематика, специфическая для системного подхода. Можно утверждать, что развитие системных исследований существенно зависит от успехов в логико-методологическом анализе содержания понятия «связь».

Определим связикак свойства элементов, обеспечивающие разнообразные потенциальные и фактическиеотношенияэлементов по поводу получения или передачи ими каких-либо прочих элементов (например: зависимость по поводу снабжения, собственно снабжение и т.д.). В данном случае потенциальное отношение являет собой возможность (заложенную в механизме отношений), а фактическое отношение – реализацию возможностей, результат работы механизмов отношений связанных элементов. Отношения можно описать характеристиками потоков.

Создание связей, то есть придание определенных свойств элементам, осуществляется посредством создания механизмов отношений элементов. Эта работа осуществляется в процессе развития элемента, системы.

Примеры механизмов отношений: органы речи, слуха, обоняния и т.д. у человека или средства связи, отделы сбыта и снабжения, транспорт и т.д. в организационных системах или поверхность Солнца, выбрасывающая энергию из природной системы (Солнца).

Создание связей осуществляется посредством целенаправленного создания механизмов отношений в процессе развития искусственной системы.

Механизм отношений появляется в результате адаптации, появления новых потребностей системы. Чем сложнее система, тем выше ее адаптационные характеристики. Человек получил базисные адаптационные возможности в процессе эволюции. Используя интеллект, он может их развивать и создавать новые механизмы у себя и у создаваемых им систем.

Возникает вопрос: почему природе требуются тысячелетия, миллионы лет на создание механизмов отношений, а человеку годы. Ответ заключается в том, что природа использует естественный отбор посредством хаотического перебора огромного множества комбинаций построения и улучшения конкретного механизма. Человек же, используя накопленные знания и опыт, осуществляет направленный перебор возможных вариантов требуемых механизмов.

Целостность

В определение понятия "система" входит термин "целостность". Как уже было сказано выше – целостность, наряду со структурированностью является обязательным признаком системности.

Напомним, что целостностьи структурированность, взаимосвязанность составляющих систему элементов, необходимое условие организованности для достижения системой определенной цели. Целостность придает устойчивость, не разрушаемость системы. Плохо организованная система снижает свою целостность. Нарушаются связи, элементы разрушаются или подпадают под влияние других систем и переходят в их состав. Эти явления постоянно происходят в естественных и искусственных, созданных человеком системах. Ослабленные, плохо организованные животные становятся добычей доминирующих хищников. То же можно сказать и об искусственных системах. Например, низкая квалификация менеджеров, несоблюдение ими интересов предприятия приводят к потере его конкурентоспособности, вызванной большой текучестью персонала, повышенным износом оборудования, низким качеством продукции/услуг и множеством других технологических и управленческих причин. В итоге предприятие распадается и его элементы становятся "добычей" других субъектов экономики.

В быту существует такое понятие как цельная натура. Интуитивно мы понимаем, что человек, обладающий таким свойством, не отвлекается на второстепенные вещи, не разбрасывается возможностями, предоставляемыми ему скоротечным временем, а постоянно самоорганизуется, повышает свой потенциал и быстро идет к намеченной цели. Применительно к понятию "элемент" данный пример констатирует факт генерации организованным человеком такой массы созидательных субъективных элементов (идей и т.д.), которая недоступна "разбросанному" человеку. Про последнего можно сказать, что он являет собой слабое звено в общественном устройстве.

Но как выделить целостность системы, как установить, является ли конкретный элемент элементом данной системы?

Говоря о границах любой системы, отметим условность разделения элементов на "внешние" и "внутренние" относительно рассматриваемой системы. Организованность системы и активность ее элементов приводят к постоянному взаимодействию с другими системами, их конвергенции. Чем слабее влияние системы на какой-либо элемент, тем больше он считается "внешним". Можно предположить, что не существует элементов, принадлежащих только одной системе.

В частности, элементы внешних систем необходимые для функционирования и развития конкретной системы определяют её «стратегические зоны интересов». Пример таких элементов: возможные поставщики, информация о передовых технологиях, материальные ресурсы, потенциальные кадры и т.д. Так, технолог владеет не только знаниями о технологии, используемой на своем предприятии, но и возможностью получения знаний о технологиях, используемых в развитых странах. Специалисты всех функциональных областей в процессах принятия решения используют различные типы внешних и внутренних элементов для решения своих личных задач и задач организации.

С другой стороны, если посмотреть на внутренние элементы, то окажется, что они условно являются собственностью конкретной системы. Работник может работать по совместительству в другой организации. Кроме того, он является элементом других систем: семьи, шахматного клуба и т.д. А финансовый консультант, выполняя важнейшую работу с активами предприятия, является штатным сотрудником другого юридического лица - финансовой компании. Даже рассматривая такой пассивный элемент как мешок с цементом можно выделить как минимум три системы, которым он в той или иной степени принадлежит. А именно, законному владельцу в системе институциональных отношений, системе всемирного тяготения, вору в системе не институциональных отношений. Таким образом, забор предприятия не является границей данной системы.

С учетом данных утверждений можно конкретизировать следующие понятия.

Всякая система состоит из подсистем. Подсистемы могут выделяться по различным основаниям, например, функциональным сферам деятельности (снабжение, сбыт, технология, производство, безопасность и т.д.), типам отношений (имущественные отношения, материальные, информационные потоки, социальные, управленческие связи и т.д.). Всякая система является подсистемой некоторой системы. Например, предприятие является подсистемой отрасли государственного управления, энергосистема предприятия является подсистемой энергоснабжающей организации. Из данных примеров следует, что зависимость подсистемы от системы может быть почти полной или неполной (только в части каких-либо отношений).

Среда — это совокупность естественных и искусственных систем, окружающих некоторую систему. Часто это понятие определяют как "внешняя среда", подразумевая, что в части определенных отношений система не может продуктивно воздействовать на элементы другой системы. То есть, такие элементы система не признает своими. С другой стороны, определяя совокупность элементов понятием "внутренняя среда" системы мы говорим, что это "наши" элементы в значительной части отношений.

Можно утверждать, что целостность целенаправленной системы определяется качеством элементов и правильной организацией связей.

Связь предопределяет динамику, движение элементов во времени. Благодаря осмысленному движению исходных элементов получается желаемый результат, то есть новые элементы с заданными свойствами. Такое превращение позволяет осуществить процесс.

Процесс

Поскольку целевой результат работы порождается системой упорядоченных процессов, то понятие процесса, процессного подхода становится фундаментальным при системном анализе сложных систем с управлением.

Вот что по этому поводу говориться в различных источниках информации.

Процесс – ход какого-либо явления, последовательная смена состояний, стадий развития и т.д. [47].

Процесс, 1) последовательная смена явлений, состояний в развитии чего-нибудь, 2) совокупность последовательных действий для достижения какого-либо результата, например, производственного процесса [51, с.1071].

Процесс (в кибернетике) — последовательная смена состояний, стадий изменения (развития) системы или иного объекта [26, с.288].

Стандарт ГОСТ Р ИСО 9000-2001 определяет процесс как «совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих видов деятельности, преобразующая входы в выходы» [18].

Особое внимание при изучении процессов следует обратить на психические и интеллектуальные процессы человека как на субъективную первооснову создания и развития организационных систем.

Психические процессы — условное обозначение динамической характеристики психики человека. К психическим процессам обычно относят познавательные процессы: ощущения и восприятие как отображение непосредственно действующих на органы чувств предметов, раздражителей; память как процессы организации и сохранения прошлого опыта; воображение и мышление как обобщенное и переработанное в сознании человека отображение свойств действительности, которые недоступны непосредственному познанию; волевые процессы (пробуждение потребностей, возникновение мотивов или побуждений действовать определенным образом, принятие решений и их выполнение); эмоциональные процессы (возникновение чувств, их динамика в зависимости от удовлетворения потребности и т. д.) [36].

Входом процессаназывается начальное состояние элемента (элементов) подвергаемых изменениям. Входом (предметом преобразования) могут являться свойства мясного сырья, информация, образы, старая система, а также время и место начала обработки входных элементов процессом.Выходомназывается элемент (элементы) – результат проведенных изменений: колбаса, отчет, миссия, новая система. А также затраченное время на обработку процессом и новое место выходного элемента.

Процессный подход позволяет конкретизировать категорию "связь": элемент-выход одного процесса, являющийся элементом-входом другого процесса и представляет собой материализацию (отражение) отношений элементов (систем).

С позиции процессного подхода термин "фактор" соответствует какому-либо процессу и его результату.

Дадим следующее определение понятия «процесс».Процесс- управляемая и/или неуправляемая смена состояний элементов. Смена состояний происходит в результате работы искусственного или естественного механизма, реализующего процесс. Если процесс реализуется естественным путем, то говорят о стечении обстоятельств. В искусственных системах процесс преобразования входных элементов осуществляется в соответствии с заданноймоделью (функцией, алгоритмом) получениявыхода.Или другими словами, через череду событий обеспечивает выполнение поставленной цели с учетом заданных ограничений.

Модель получения выхода отвечает на вопросы: что должно получится, где, как, из чего, с помощью чего, в какие сроки. Таким образом, модель включает не только описание процесса как такового, но и описание механизмаи порядка его использования для реализации данного процесса.

Механизм

Понятие механизма в научной литературе имеет очень широкое толкование. Это связано с тем, что именно механизмы реализуют все процессы нашей жизни.

Механизм (от греч. mechane — машина), система тел, предназначенная для преобразования движения одного или нескольких тел в требуемые движения других твердых тел [51, с.797].

Механизм (mechanism) – 1) система, устройство, определяющее порядок какого-либо вида деятельности; 2) совокупность правил, законов и процедур, регламентирующих взаимодействие участников организационной системы; 3) совокупность процедур принятия управленческих решений центром [35].

Социальный механизм - взаимодействие социальных структур, норм, институтов, образцов поведения и т.д., посредством которого обеспечивается функционирование социальной системы [50].

Механизм экономический — совокупность методов и средств воздействия на экономические процессы, их регулирования [44].

Социально-экономический механизм [socio-economical mechanism] — понятие, охватывающее организационно-хозяйственные и социальные аспекты экономики, выражающее взаимодействие соответствующих структур и регуляторов, которые в совокупности обеспечивают функционирование экономической системы [26, c.331].

Хозяйственный механизм — совокупность организационных структур и конкретных форм и методов управления, а также правовых норм, с помощью которых реализуются действующие в конкретных условиях экономические законы, процесс воспроизводства [44].

Финансовый механизм — составная часть хозяйственного механизма, совокупность финансовых стимулов, рычагов, инструментов, форм и способов регулирования экономических процессов и отношений. Финансовый механизм включает прежде всего цены, налоги, пошлины, льготы, штрафы, санкции, дотации, субсидии, банковский кредитный и депозитный процент, учетную ставку, тарифы [44].

Напомним, что реальность - весь мир в многообразии его форм:

• материальный мир, объективно существующий в действительности (объективная реальность);

• мир, создаваемый индивидуальным сознанием (субъективная реальность).

Унифицируем вышеприведенные определения термина "механизм" с позиций общесистемных наук: части объективной реальности, задействованные на реализацию процесса – механизм этого процесса. Таким образом, любая целенаправленная система состоит из элементов-механизмов.

Механизм – это совокупность ресурсов. При их нехватке могут быть откорректированы показатели качества процесса или принято решение о невозможности его реализации. То есть процесс и его механизм должны проектироваться (и оптимизироваться) параллельно. При этом следует учитывать тот факт, что один процесс может быть выполнен разными механизмами. И наоборот, один и тот же механизм может быть в различной степени универсален в отношении каких-либо процессов.

Структура

Если процессы и исполняющие их механизмы являют собой реальную жизнь систем, видимую, подвижную, результативную, то структура системы представляет собой снимок всех ее связей в конкретный момент времени. В следующий момент ряд связей может поменяться. Можно говорить об устойчивости связей и их изменении в процессе развития/адаптации системы.

Подбор элементов системы и организация их связей осуществляется в процессе проектирования/перепроектирования или оперативной адаптации системы. Ибо с точки зрения целостности системы ее составные части должны выполняться не в произвольном порядке, а в определенной последовательности.

Структура (структурированность) - совокупность внутренних связей, строение, внутреннее устройство объекта. Иногда в определении понятия «структура» добавляют, что указанные внутренние связи устойчивы и что они обеспечивают целостность объекта.

Понятие «структура» и родственные ему (такие, как связь, отношение, взаимодействие) играют важную роль в общей теории систем и при использовании системного подхода в различных областях деятельности; понятие «структура» тесно связано с понятием "функция" [19].

Структура — это устойчивая картина взаимных отношений элементов целостного объекта [37].

В организационном проектировании используются типовые организационные структуры и их производные: иерархические, линейные, матричные, сетевые и т.д. Причем зачастую приоритет отдается структурной части проекта в ущерб его процессной организации, что прямо противоречит принципу системного анализа приоритета функции над структурой.

В соответствии с ГОСТ Р ИСО 9000-2001 «Организационная структура: Распределение ответственности, полномочий и взаимоотношений между работниками.» [18]. Отметим, что в данном стандарте используемые в определении понятия «организационная структура» термины определены косвенно.

Структуру в целом можно декомпозировать посредством упорядочения по какому-либо типу отношений между ними. Тогда структур одной системы будет столько, сколько типов отношений нас интересует.

Остановимся на следующем определении.

Структура - отображение образующих систему элементов и связей между ними в конкретный момент времени.

Цель

Любые действия человека направлены на удовлетворение своих потребностей. Потребностиобнаруживаются в мотивах, влечениях, желаниях и т.д., побуждающихчеловека к деятельности и приобретающих форму проявленияпотребности.

"Цель - один из элементов поведения и сознательной деятельности человека, который характеризует предвосхищение в мышлении результата деятельности и пути его реализации с помощью определенных средств. Цель выступает как способ интеграции различных действий человека в некоторую последовательность или систему. Анализ деятельности как целенаправленной предполагает выявление несоответствия между наличной жизненной ситуацией и целью. Осуществление цели является процессом преодоления этого несоответствия" [60].

Категория "цель" имеет двойственное определение. С одной стороныцельэто желаемые результаты, которые должны быть достигнуты в определенные моменты времени. С другой стороныцельвыражается как желаемые состояния системы, которые должны быть достигнуты в определенные моменты времени. Именно желаемые состояния системы дают желаемые (целевые) результаты ее работы. Мало хотеть что-то получить. Чтобы что-то получить сначала следует создать систему, которая позволит получить желаемое. Вспомним русскую пословицу: "Без труда не вытащишь и рыбку из пруда". Сначала надо подготовить снасти, запасти наживку. Потом придти на место лова и с помощью принесенных механизмов осуществить процесс поимки рыбки. Если рыбка не ловиться, значит, плохо организована система ее поимки. Для совершенствования системы надо обратиться к знаниям. В данном случае почитать книгу Л.П.Сабанеева «Жизнь и ловля пресноводных рыб» или обратиться за советом к опытным рыболовам. И, если хватит упорства и средств на соответствующие снасти, то рыбка будет поймана.

Из определения цели следует, что систему следует по возможности рассматривать как максимально полную структуру (в максимальных границах) в динамике ее жизненного цикла. Если при создании системы упустить некоторые, кажущиеся малозначимыми или просто неизвестные, элементы, то в реальной работе системы можно будет столкнуться с большими трудностями. Примеров такого несистемного подхода можно привести массу. Все эти примеры обобщает пословица: "Гладко было на бумаге, да забыли про овраги".

Первоначально интуитивная, качественная цель, выраженная на естественном языке, в дальнейшем конкретизируется и может задаваться требованиями к характеристикам результативности, ресурсоемкости, оперативности функционирования системы и многим другим характеристикам. Цель может представлять собой набор разнообразных характеристик, причем противоречивых, например с точки зрения финансового результата: минимизируя затраты на оплату труда и экологию можно увеличить прибыль к краткосрочном периоде времени. В стратегической перспективе перекос в сторону глобальной экономии может обернуться потерей конкурентоспособности, в первую очередь, из-за социальных факторов.

Как правило, цель или ее составные части для системы определяется (или ограничивается) старшими системами, для которых рассматриваемая система в определенных отношениях является подсистемой.

Процесс формулирования цели называется целеполаганием.

В общем случае для гармоничного развития системы в процессе целеполагания должны учитываться помимо интересов самой системы также интересы не только старших, но и конкурирующих, а также подчиненных систем. Это, можно сказать, аксиома поступательного эволюционного развития и парадигма настоящего времени: нет конкурентов, есть сотрудничество. Но это только в том случае, если у большинства систем есть общие реальные, а не декларируемые цели. Данное утверждение проявляется, например, в современной логистической деятельности: хозяйствующие субъекты экономики объединяются в логистические цепочки с целью минимизации общих затрат. При этом локально для некоторых хозяйствующих субъектов логистическая деятельность в установленной цепи является убыточной, а для других прибыльной. По согласованной схеме субъекты-организации перераспределяют между собой убытки и доходы. Такой подход к совместной работе является следствием следования принципу системного анализа: локальные оптимальные решения в подсистемах всегда хуже оптимума системы в целом.

Единой трактовки терминов показательихарактеристиканет. Полагается, что характеристика может иметь не только количественную, но и качественную трактовку, например, светлее-темнее, умнее-глупее и т.д. Задача системного аналитика, по возможности оцифровать (дать метрику) качественной характеристике. В математике метрика является обобщением понятия расстояния между двумя точками пространства. Если удастся приписать метрику характеристике, тогда можно увидеть на какую величину мы достигли или превзошли поставленную цель. Например, насколько штук перевыполнен план, каков прирост прибыли, какова полезность деятельности в условных шкалированных единицах. Это одна из задач методов системного анализа. Если не удается количественно определить цели системы, то можно качественно определить: лучше работает система, чем было задумано или хуже, то есть, какая альтернатива построения системы лучше с точки зрения поставленной цели. Это также одна из задач решаемая с помощью эвристических методов системного анализа.

Показатель– формализованная исследователем характеристика, отражающая какое-либо свойство системы или целевую направленность процессов, реализуемых системой.

Целевые показателипозволяют количественно задавать значение цели и делятся на показатели качества и эффективности системы, подсистемы, процесса-механизма, которые отражают внешние и внутренние существенные свойства системы, подсистемы, процесса-механизма. Показатель эффективности характеризует экономический эффект от функционирования системы, подсистемы, процесса-механизма, а показатели качества - пригодность системы, подсистемы, процесса-механизма для использования ее по назначению. Например, система защиты от солнца. Можно использовать слона или зонт. Качество одинаковое – необходимая тень. Эффективность разная: содержание слона обходится дороже.

Эффективность предполагает баланс между частями системы. Недостаточная эффективность организационной системы будет заставлять руководителя возвращаться к самой проблемной части всей системы, так как в несбалансированной системе она представляет основное ограничение.

Показатели эффективности и качества системы антагонисты: экономия приводит к снижению качества и наоборот. В текущей теории и практике этому вопросу посвящено направление формирования системы сбалансированных показателей работы системы, которое рассматривает эффективность и качество системы как свойства присущие одновременно субъекту экономики (собственно системе) так и среде. И здесь мы видим ту же современную парадигму консолидации общих усилий поставщиков, предприятия, потребителей для достижения максимального взаимоприемлемого результата.

Как правило, достичь желаемую цель на 100% не удается. Можно превысить значение целевых показателей, то есть перевыполнить план, а можно получить и заниженный результат, то есть недовыполнить план. Сверхнормативное отклонение в любую сторону фактических значений целевых показателей от желаемых (плановых) негативно сказывается на эффективности функционирования системы. Для предприятия недовыполнение плана по производству и реализации продукции приводит к недополучению прибыли. Излишний объем производства продукции может привести к затовариванию складов готовой продукции и дополнительной потребности предприятия в оборотных средствах.

Результат такой работы называется проблемным и является в первую очередь следствием плохой организации работ по комплексному планированию всех сторон деятельности предприятия.

Формально проблемуможно определить как состояние системы, характеризующееся различием между необходимым (желаемым) выходом и существующим выходом (результатом работы).

Существующий выход обеспечивается существующей системой. Желаемый выход обеспечивается желаемой системой. Таким образом, проблема также есть разница между существующей и желаемой системой, способной дать необходимый, желаемый результат.

Из определения следует, что термин "проблема" как и термин "цель" имеет двойственное толкование.

Система, устраняющая несоответствие между существующей и желаемой системами, является объектом конструированияи называетсясистемой, решающей проблему.

В частности, системы может и не быть. Тогда проблемой является отсутствие желаемой системы, а объектом конструирования является новая система.

Проблемы проявляются в свойствах называемых симптомами.

Если симптомы определенного свойства проявляются систематически то можно говорить, что они образуют тенденцию.

Обнаружение проблемы есть результат процесса идентификациисимптомов в системе (объекте исследования, управления). "Идентификация объекта [object identification] — определение характеристикобъекта и выявление приложенных к немувоздействийи его реакций с помощьюнаблюденияза еговходамиивыходамии статистической обработки полученныхданных"[26] .

Чем раньше обнаружится проблема, тем меньше усилий и средств потребуется на ее устранение.

За обнаружением проблемы и тенденции ее возникновения следует прогнозированиеразвития проблемы, т.е. оценка возможного состояния системы при нерешенной проблеме. Оценка актуальности решения проблемы позволяет определить необходимость и очередность ее решения.

Процесс нахождения решенияосуществляется посредством итеративно выполняемых операций уточнения цели, ресурсов/механизмов и ограничений для решения проблемы.

Альтернатива

Объектами системного анализа являются сложные системы, которые характеризуются не только большим количеством элементов и связей, но и массой неопределенностей. Неопределенностьв системе [systems uncertainty] — ситуация, когда полностью или частично отсутствует информация о возможных состояниях системы и внешней среды [26]. Источником неопределенности являются люди и природа. В организационных системах решающим источником неопределенностей является человек. Человек постоянно принимает хорошие или плохие решения. Качество этих решений в значительной степени зависит от его физического и психического здоровья, удовлетворенности условиями труда. Природные явления научились прогнозировать, но достоверность этих прогнозов не всегда высока. На настоящем этапе развития науки невозможно получить исчерпывающую информацию о причинах определенных действий человека и природы. В результате нельзя математически описать такую сложную систему для получения единственного оптимального результата ее организации (структуру и совокупность процессов-механизмов). Тем более что по прошествии момента времени изменится состояние среды (появятся новые возможности и угрозы) и самой системы – прежнее оптимальное состояние системы станет не оптимальным.

На практике для решения относительно простых задач используются методы получения локальной оптимизации на относительно простых технологических участках работы: определение схемы раскроя материалов, определение размера складских запасов, оптимизация маршрутов доставки грузов, разработка схемы-графика загрузки-разгрузки судна и т.д. Особенностью таких задач является конкретный набор элементов и ограничений, в пределах которых и отыскивается оптимальное решение.

Практическая деятельность человека связана с задачами постоянного усовершенствования технологий, воспитания и организации людей. Зачастую, даже если надо решить проблему эффективности простой технической системы, то приходится просматривать массу новых, самых неожиданных конструктивных решений. Естественно, что эти возможности нельзя было предусмотреть заранее в каких-либо методах. Поэтому в центре методологии системного анализа находится операция количественного или качественного сравнения альтернатив построения системы, которая выполняется с целью выбора альтернативы, подлежащей реализации.

Альтернативные варианты построения системы появляются в процессе раздумий одного человека или разных людей, коллективов. Перебираются массы способов создания или усовершенствования системы, зачастую парадоксальных. Далее по какому-либо критерию отбирается лучшая альтернатива.

Альтернативы должны отражать общие свойства системы (выходной результат, эффективность, стоимость, надедность и другие). Для этого должны быть учтены частные свойства всех элементов каждой альтернативы. Так возникает идея выделения "всех элементов, связанных с данной альтернативой", т. е. идея, которая на обыденном языке выражается как "всесторонний учет всех обстоятельств". Выделяемая этим определением целостность и называется в системном анализе полной системой или просто системой.

Целевые показатели, используемые при количественном выборе лучшей альтернативной системы называются критериальными показателями.

Критериальные показатели могут сводится (сворачиваться) в обобщенную целевую функцию (критерий) эффективности (полезности) системы.

Обобщенный вид критерия эффективности:

,

(1.1)

где, K– критериальный показатель;

u– управляемые (регулируемые) параметры системы;

n- неуправляемые параметры системы.

Если для оценки альтернатив не удается построить метрический критерий, то альтернатива выбирается с использованием методов относительных предпочтений. В этом случае эксперт в целом оценивает каждую альтернативу, например из множества трех альтернатив {а, б, в}. И используя качественный критерий, свои знания и опыт, выстраивает цепочку предпочтений альтернатив, например: в>а>б.