Учебное пособие по ТСиСА

правомерно предположить, что без специального анализа топологии графа, говорить о других графах, как об изоморфизмах данного, не представляется возможным. Только инварианты графа, т.е. числа связанные с графом и принимающие одно и то же значение на любом графе изоморфном данному, являются основой анализа его топологии.

Таким образом, любая структура любой сложной системы может быть формализована графом, построенным в соответствии с перечисленными принципами, позволяющими проводить формальный, но достаточно объективный анализ внутреннего устройства системы, о чем пойдет речь в разделе 4.

Раздел 2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

2.1. Понятие системного анализа

Системный анализ возник в отвеет на требования практики, поставившей аналитиков перед необходимостью изучать и проектировать сложные системы, управлять ими в условиях неполноты информации, ограниченности ресурсов, дефицита времени. До настоящего времени продолжаются споры, можно ли считать системный анализ наукой, искусством или «технологическим ремеслом». Особенно остро дискутируются приложения системного анализа к проблемам, связанным с «социотехническими системами», автоматизированными системами управления, т.е. системами, в которых решающую роль играют люди. При решении таких проблем существенными оказываются не только вопросы построения и использования моделей, не только поиски решения слабоструктурированных, не полностью формализуемых задач, но и чисто психологические аспекты человеческих взаимоотношений, что еще больше «удаляет» системный анализ от «чистых наук» типа физики и математики.

Однако развивающаяся бурными темпами общая теория систем, постепенно становится наукой, без учета выводов и рекомендаций которой, изучение и осмысление процессов, протекающих в технических, организационно-технических, организационных и других системах, существенно усложняется. Общая теория систем относительно молодая наука. Тем не менее, уже

сейчас ни одна прикладная дисциплина, при попытке описания наиболее общих для нее категорий, не обходится без помощи этой науки. Существенно, что сама посылка о рассмотрении ка- кого-либо вопроса системно, означает необходимость обращения хотя бы к основным понятиям теории систем.

Вместе с тем, сама система в данной теории понимается абстрактно, безотносительно к ее физическому содержанию. Очевидно, что это имеет свои плюсы и минусы. Отрицательно то, что за абстрактностью, абсолютной формализацией теряется видение системы, как материального, реально существующего объекта. Это, как правило, негативно отражается на практических выводах и рекомендациях, получаемых по результатам системного анализа. Вместе с тем нельзя отрицать и того положительного эффекта, который имеет место в случае рассмотрения любой системы, как теоретически существующего объекта. Это дает возможность с общенаучных позиций устанавливать закономерности становления, развития и умирания систем практически любой природы. Кроме того, общесистемные вопросы позволяют не упустить существенного при изучении объекта, наиболее полно отразить его многообразие.

Если задана совокупность объектов, каждый из которых является системой в широком смысле, т.е. обладает такими системообразующими свойствами, как целостность и делимость, наличие существенных связей и цели, организация элементов и эмерджентность, то, очевидно, что для исследования имеющейся

совокупности необходим единый научно-методический аппарат, который позволял бы с наиболее общих позиций анализировать каждый объект, независимо от его сущности.

В силу принципиальных различий физических сущностей составляющих каждую систему элементов, на первый взгляд кажется, что не существует универсального механизма исследования этих систем. Однако нетрудно заметить, что всем перечисленным системам присущи системообразующие свойства. Следовательно, аппарат, который дает возможность оценивать эти свойства, не обращая особого внимания на природу системы, суть методологическая основа системного анализа.

Структура - важнейшая категория в теории систем. Понятие структуры обладает такой же общностью, что и понятие самой системы. С этой точки зрения структура - это та субстанция, которая является всеобщей для самого широкого класса систем. Действительно, и система уравнений, и система управления имеют свои структуры, которые призваны отражать внутреннее устройство (строение) данной системы. Из этого следует, что моделирование структур также должно носить, по возможности, наиболее общий характер. Иными словами, формальные математические модели и механизмы их построения не должны зависеть от природы той или иной системы. В такой постановке методы и процедуры системного анализа представляются наиболее перспективными в исследованиях сложных систем.

Следует отметить, что современный системный анализ уже не является эмпирическим собранием философских установок, полезных советов и рецептов, снабженных арсеналом вспомогательных математических и инструментальных средств, с привлечением знаний из любых предметных наук, которые имеют отношение к рассматриваемой проблеме. Все это объединено в систему, организованную в соответствии с единой идеей. Такой идеей является диалектика. Поэтому системный анализ, рассматриваемый как методология, есть прикладная диалектика.

Диалектика – это метод познания, обеспечивающий согласование системности знаний и системности мира на любом уровне абстракции. Системный анализ в его современном понимании реализует диалектический метод при рассмотрении прикладных задач. Сила и эффективность прикладной диалектики наиболее ярко проявляется при анализе действительно сложных задач, что и наблюдается в практике системного анализа.

2.2. Понятие о методике системного анализа

Методика системного анализа разрабатывается и применяется в тех случаях, когда у лиц принимающих решения, на начальном этапе нет достаточных сведений о проблемной ситуации, чтобы выбрать метод ее формализованного представления, сформировать аналитическую модель или применить один из других подходов к моделированию.

Методика может помочь организовать процесс принятия решения с привлечением специалистов различных областей с использованием разных методов формализованного моделирования.

При разработке методики необходимо определить последовательность этапов и подэтапов, рекомендовать методы их выполнения, предусмотреть при необходимости возврат к предыдущим этапам.

Такая последовательность упорядоченных этапов с рекомендованными метолами и приемами их выполнения представляет собой структуру методики системного анализа. При оформлении методики в качестве документа сохраняется последовательность этапов, определяемая структурой методики, кратко характеризуется сущность каждого этапа, методы и сроки его выполнения, исполнители и лицо принимающее решение, а при необходимости изменить последовательность выполнения этапов вводятся подэтапы принятия решения о выборе очередного этапа.

Во всех методиках в той или иной форме представлены этапы выявления проблем и формулирования целей, разработки вариантов и моделей принятия решения, этапы оценки альтернатив и поиска решения и его реализации, а в некоторых – этап оценки эффективности решений и последствий их реализации. При этом в методиках этапы детализированы по-разному. В одних методиках основное внимание уделяется разработке и исследованию альтернатив принятия решений, в других – этапу обоснования

целей и критериев, в третьих – выбору решения, в четвертых – этапам управления процессом реализации уже принятого решения.

В реальных условиях выполнение отдельных этапов может занимать достаточно много времени. Поэтому для более четкого выполнения этапов возникает необходимость большей их детализации, разделения на подэтапы. Однако включать большое число этапов и подэтапов в единую методику, реализуемую в течение длительного периода времени неудобно. Такая методика становится малопригодной для практического применения. Поэтому часто весь процесс делят на подпроцессы и отдельно разрабатывают:

методику анализа целей; методику формирования и исследования альтернативных

вариантов принятия решения; методику принятия решения;

методику реализации принятых решений и т.п. Следовательно, имеет место комплексная методика совер-

шенствования управления предприятием.

Предварительный выбор подходов и методов выполнения этапов может быть отражен в методике сразу. Но часто желательно предусмотреть в методике несколько методов выполнения этапов и возможность выбора путей реализации в конкретных условиях ее применения.

Некоторые этапы в методике могут выполняться параллельно, и тогда методику удобно представлять в виде графических схем с последовательными и параллельными этапами с пояснением к каждому этапу.

Различные этапы методики системного анализа могут выполняться с использованием разных методов и подходов. Методы могут выбираться как из числа формальных, так и из числа эвристических, направленных на активизацию интуиции и опыта специалистов.

Выбор методов формирования и оценки моделей в методике системного анализа зависит от степени неопределенности проблемной ситуации. Поэтому при разработке методики целесообразно, вначале, обосновать, каким классом методов и моделей может быть отображена проблемная ситуация, и на основе этого решать вопрос о выборе методов моделирования и анализа.

Первой методикой системного анализа, в которой были определены порядок, методы формирования и оценки приоритетов элементов структур целей (названных в методике «деревьями це-

лей»), была методика ПАТТЕРН (Planning Assistance Through Evaluation from Relevance Number – PATTERN – помощь планиро-

ванию посредством относительных показателей технической оценки). Принципиальная структура методики ПАТТЕРН приведена на рис.2.1.

Рис. 2.1. Структура методики ПАТТЕРН

На рис.2.1 принята блок-схема, приводимая в первых публикациях методики. Однако в принципе в методике можно выделить два этапа:

формирование варианта (вариантов) «дерева целей»; оценка составляющих структуры с использованием 3-х

групп критериев оценки: относительной важности целей, взаимной полезности, состояния и сроков разработки.

В качестве основы для формирования и оценки дерева целей разрабатывались сценарий и прогноз развития науки и техники, которые можно считать обязательными атрибутами методики.

Практика использования методики ПАТТЕРН показала, что она позволяет проводить анализ сложных проблемных ситуаций,

распределять по важности огромное количество целей в любой области деятельности, исследовать взаимное соотношение постоянных и переменных факторов, на которых основываются принимаемые решения. Система ПАТТЕРН явилась важным инструментом анализа труднорешаемых проблем с большой неопределенностью. Основные идеи методики применялись в самых различных областях: в научных исследованиях, в проектировании и создании технических и организационно-технических систем, в экономике, социологии и т.д.

Главное достоинство методики в том, что в ней определены критерии оценки относительной важности, взаимной полезности, состояния и сроков разработки. Эти критерии в различных модификациях до сих пор являются основой при оценке и выборе предпочтительных (оптимальных) вариантов дерева целей, состава и структуры систем, принятия управленческих решений. Некоторые механизмы такой оценки и выбора приведены в следующем подразделе.

Другой, более детальной, методикой системного анализа, получающей все большую популярность в настоящее время, является методика управления бизнес-процессами предприятия

(Business Process Management - BPM).

Эта методика представляет собой циклическое выполнение 10 этапов, обеспечивающих непрерывный цикл управления предприятием на основе управления его бизнес-процессами. Методика включает следующие этапы ВРМ (рис.2.2):