Глава 2. Применение системного анализа
Системный анализ возник в США и, прежде всего в недрах ВПК. Кроме того, в США системный анализ изучался во многих государственных организациях. Он считался наиболее ценным побочным достижением в области обороны и изучения космического пространства. В обеих палатах конгресса США в 60-е гг. прошлого века были внесены законопроекты «о мобилизации и использовании научно-технических сил страны для применения системного анализа и системотехники в целях наиболее полного использования людских ресурсов для решения национальных проблем».
Системный анализ использовался также руководителями и инженерами в крупных предприятиях промышленности. Цель применения методов системного анализа в промышленности и в коммерческой области — изыскание путей получения высокой прибыли.
Примером использования методов системного анализа в США может служить система программного планирования, известная под названием «планирование — программирование — разработка бюджета» (ППБ), или сокращенно «программное финансирование».
Помимо применения системы ППБ в США используется целый ряд систем прогнозирования и планирования, в основе которых лежат методы системного анализа. В частности, для прогнозирования и планирования НИОКР применялась информационная система «ПАТТЕРН», для руководства космическим проектом «Аполлон» на всех этапах его разработки использовалась автоматизированная информационная система «ФЕЙМ», с помощью системы «КВЕСТ» достигалась количественная взаимосвязь между военными задачами и целями и научно-техническими средствами, необходимыми для их реализации, для тех же целей в промышленности служила система «СКОР».
Главной методической особенностью этих систем являлся принцип последовательного расчленения каждой проблемы на несколько задач более низкого уровня с целью построения «дерева целей».
Рассматриваемые системы позволяли определить сроки решения научных и технических проблем и взаимную полезность работ, способствовали повышению качества принимаемых решений за счет преодоления узковедомственного подхода к их принятию, отказа от интуитивных и волевых решений а также от работ, которые не могут быть выполнены в установленные сроки.
Вместе с тем практика управления в США последних десятилетий показывает, что термин «системный анализ» не так часто применяется, как это имело место ранее. Многие подходы к обоснованию сложных решений, которые с ним связывались, продолжали использоваться и развиваться достаточно интенсивно уже под новыми названиями — «программный анализ», «анализ политики», «анализ последствий» и т.д. В то же время «новизна» названных видов анализа заключается скорее в их названиях. Методологической и методической их основой продолжает оставаться системный анализ, идеология системного подхода.
Заключение
Как-то академик С.Г. Струмилин вычислил, что полное отрезвление нашего общества позволило бы поднять производительность труда на 10%. Но столь же неотложно требуется нам отрезвление и от наивного представления о способах разработки новой техники без применения системного подхода.
Системная проблематика, по существу, сводится к ограничению аналитических процедур в науке, технике, технологии и образовании. Специализация сделала возможным быстрое увеличение знания, но ценой ослабления связей между учеными различных специальностей. Углубление исследований влечет за собой создание специальных приемов исследовательской техники и языков. Этот процесс привел к тому, что «мы оказались перед лицом такого же краха, как и строители Вавилонской башни, ибо наука перестала быть благородным поприщем, участники которого объединены в общих поисках истины, и превратились в пчелиные соты с изолированными одна от другой ячейками, каждая из которых занята лишь небольшим числом жильцов, способных понимать лишь друг друга».
Применение аналитических процедур как массового явления в современной науке требует выполнения двух условий:
— необходимо, чтобы взаимодействие между частями данного явления отсутствовало или было бы пренебрежимо мало для некоторой исследовательской цели; только при этом условии части можно реально математически или логически извлекать из целого, а затем собирать;
— отношение, описывающее поведение частей, должно быть линейным; только в этом случае имеет место отношение суммативности, т.е. форма уравнения, описывающего поведение целого, такова же, как и форма уравнения, описывающего поведение частей; наложение друг на друга частных процессов позволяет получить процесс в целом.
Для образований, называемых системами, т.е. состоящих из взаимодействующих частей, это условие не выполняется. Прототипом описания систем являются системы дифференциальных уравнений, в общем случае нелинейных. Методологическая задача теории систем состоит, таким образом, в решении проблем, которые носят более общий характер, чем аналитическо-суммативные проблемы классической науки. Системный метод — это метод восхождения от абстрактного к конкретному, это один из важнейших методов современного теоретического исследования.
Ещё раз, о содержании и значении системной проблематики в общем контексте. Другая ее сторона — необходимость принятия решений. Ведь личность человека характеризуется не только тем, что она делает, но и тем, как она это делает. В связи с этим исключительно важным становится умение принимать оптимальные решения, особенно в нестандартных ситуациях. При этом самое интересное заключается в том, что невозможно принять оптимальное решение в предметном знании. И в то же время наша высшая школа продолжает готовить только специалистов-предметников. Поэтому мы всегда жили и живем в обстановке совершенно некомпетентных решений, принимаемых некомпетентными людьми... Решать труднее, чем не решать. Поэтому решают далеко не все.
Продолжая подобную классификацию, можно и нужно рассмотреть довольно большое количество уровней и, следовательно, конкретных объектов и предметов исследования. Для каждого из них, соответствующего определенному конструкторско-технологическому ряду систем, подсистем и т.д., рекомендуется разрабатывать свои специфические системные (подсистемные) модели критерии и стремиться к их стандартизации, созданию предметных информационных баз. Только такое решение поставленных проблем позволит значительно повысить эффективность ПЖЦ ТС, а следовательно, и ускорить темпы НТП — глобальной задачи любой передовой в социально-экономическом развитии страны, отрасли, фирмы.
Таблица. Некоторые ключевые понятия СА
Что такое СА?
|
В широком смысле: |
• это область исследований, где нет общепринятой терми-нологии и единства мнений теоретиков и практиков по многим принципиальным вопросам; |
|
• это область исследований, где нет общепринятой терминологии и единства мнений теоретиков и практиков по многим принципиальным вопросам; |
|
• это очень широкая область с большим разнообразием постановок задач, а следовательно, методов их решения; она лежит на стыке ряда отраслей науки и сфер человеческой деятельности; |
|
• это методология уяснения (понимания) или упорядочения (структуризации) проблемы, которая может быть решена без ЭВМ и математики. |
|
• это ограничение применения аналитических процедур; синтез должен стать господствующим, а анализ — соподчиненным. |
|
Суть упорядочения |
Упорядочение — расположение элементов в определенной последовательности в зависимости от некоторых их признаков. |
Суть структуризации
|
Структура — частичное упорядочение элементов и отношений между ними по какому-либо одному признаку. Структуризация направлена на: |
• выяснение реальных целей системы; |
|
• выяснение альтернативных путей достижения этих целей; |
|
• достижение взаимосвязей между элементами; |
|
• понимание внешних условий, в которых возникла проблема; отсюда ограничения и последствия того или иного курса действий. |
|
Средство первичного упорядочивания |
Это метод сценариев. Сценарий — преимущественно качественное описание возможных вариантов развития ОИ при различных сочетаниях определенных условий. |
Метод Дельфи |
В отличие от метода сценариев, он предполагает предварительное ознакомление экспертов с ситуацией с помощью какой-либо модели. |
Дерево целей
|
Это основная форма модели в СА. ДЦ — связной граф, вершины которого интерпретируются как цели, а ребра или дуги — как связи между целями. |
Проблемы СА по степени структуризации |
Проблемы различают по признакам: |
• ясность, осознанность постановки; |
|
• степень детализации элементов и их взаимосвязей; |
|
• соотношение количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке. |
|
Таким образом, выделяют три класса проблем: |
|
• хорошо структуризованные, или количественно сформулированные; |
|
• неструктуризованные, или качественно выраженные; |
|
• слабо структуризованные, или смешанные, содержащие качественные и количественны элементы. |
|
Структура системы |
В СА наблюдатель фиксирует только видимые структуры и путем преобразования системы выявляет скрытые структуры, за которым скрывается новое качество, которое нужно выявить для решения задач. Структура системы — это дальнейшая абстракция, это способ связи. |
Структура коллектива |
Она будет различной в зависимости от того, по какому признаку «ранжируются» члены коллектива: по профессии, квалификации, стажу, заработку, должности и т.д. |
Структура ТС
|
ТС различают по составу, назначению (функциям), принципу действия, качеству (надежности), экономичности, габаритным размерам и массе, компоновке, степени дублирования, эффективности, сложности, связям, организации... |
Основные задачи СА
|
• Правильно и с возможно большей четкостью сформулировать проблему, перевести ее из неструктуризованного класса в слабо структуризованный; |
• собрать информацию по проблеме для разработки мероприятий ее исследования; |
|
• выявить назначение системы, решающей проблему, с тем чтобы определить ее состав, методы взаимодействия с другими системами; |
|
• разработать несколько вариантов развития ТС при различных условиях; |
|
• выбрать единственный наилучший курс развития системы; |
|
• выявить основные цели развития системы; |
|
• выявить критерии эффективности деятельности системы; |
|
• установить взаимосвязь целей данной ТС со средствами их достижения; |
|
• разработать программу развития системы; |
|
• проверить эффективность взаимодействия подсистем, выявить узкие места и устранить их; |
|
• выявить эффективность организации управления, функции и структуру органов управления; |
|
• разработать конкретные показатели управления (прогнозирования); |
|
• сформулировать цели создания системы и т. д. и т. п. |
|
Особенность СА
|
Как уже отмечалось, использование математического аппарата и ЭВМ не обязательно может быть необходимым. Иногда может быть достаточно серьезного размышления над проблемой. Но в любом СА присутствуют пять обязательных элементов: |
• цель или ряд целей; |
|
• альтернативные средства, с помощью которых может быть достигнута цель; |
|
• затраты ресурсов, требуемых для каждой системы; |
|
•логическая и математическая модели, т. е. система связей между целями, альтернативными средствами их достижения, окружающей средой и требованиями на ресурсы; |
|
• критерий выбора предпочтительных альтернатив; с его помощью сопоставляются цели и затраты и пр. |
|
Главное в СА |
Как сложное превратить в простое, как труднопонимаемую проблему превратить в серию задач, имеющих метод решения; поиск эффективных средств исследования и управления сложными объектами. |
Самое ценное в СА |
Правильная постановка целей и составление программы их достижения — это важнейший ресурс государства, залог неуклонного повышения эффективности обществ и частного производства. |
Область применения СА |
Для решения крупных проблем, связанных с деятельностью многих людей, с большими материальными затратами. |
Человеческую деятельность можно условно разделить на две области; |
|
• область рутинной деятельности, т. е. регулярных, повседневно решаемых задач; |
|
• область решения новых, впервые возникающих задач. |
|
В первой из них способы решения задач обычно хорошо отработаны и почвы для СА не представляется, хотя само наличие рутины в некоторых случаях составляют проблему (например, тенденция к постоянному увеличению работников аппарата управления). Во второй области (перспективном планировании, науке) методы СА применимы почти повсеместно. |
|
В каких ситуациях возникает потребность в СА?
|
• При решении новых проблем, когда с помощью СА формулируется проблема, определяется, что и о чем нужно знать и понимать, кто должен знать и понимать; |
• если решение проблемы предусматривает увязку цели со множеством средств ее достижения; |
|
• если проблема имеет разветвленные связи, вызывающие отдаленные последствия в разных отраслях народного хозяйства, и ПР по ним требует учета полных эффективности и затрат; |
|
• при решении проблем, где существуют трудно сравниваемые варианты решений или достижения комплекса целей; |
|
• во всех случаях, когда создаются совершенно новые системы; |
|
• в случаях, когда осуществляется улучшение производства или экономических отношений; |
|
• во всех проблемах, связанных с автоматизацией производства, созданием АСУ, АСТПП; |
|
• если принимаемые на будущее решения должны учитывать факторы неопределенности и риска; |
|
• когда выработка ответственных решений принимается на определенную перспективу (15―20 лет); |
|
• везде, где требуется выработка критериев оптимальности с учетом целей развития и функционирования системы. |
Список литературы
1. Анфилатов В.С. и др. Системный анализ в управлении. М., 2009.
2. Архипова Н.И. и др. Исследование систем управления. М., 2012.
3. Волкова В.Н., Денисов А.А Основы теории систем и системного анализа. Спб.: изд.СПбГТУ, 2008
4. Дрогобыцкий И.Н. Системный анализ в экономике. М., 2007.
5. Дроздов Н.Д. Основы системного анализа. М., 2010.
6. Игнатьева А.В., Максимцов М.М. Исследование систем управления. М., 2002.
7. Лямец В.И., Тевяшев А.Д. Системный анализ. – Харьков: ХТУРЭ, 2007
8. Мухин В.И. Исследование систем управления. М., 2012.
9. Мыльник В.В., Волочиенко В.А., Титаренко Б.П. Системы управления. М., 2002.
10. Попов В.Н. Системный анализ в менеджменте. М., 2007.
11. Спицнадель В.Н. Основы системного анализа: Учеб. пособие. — СПб.: «Изд. дом «Бизнесс-пресса», 2010 г. — 326 с.
12. Тимченко Т.Н. Системный анализ в управлении. М., 2007
13. www.I-U.ru