§9.6. Алгоритмы проведения системного анализа

Мы уже неоднократно отмечали, что совершенствование любой деятель­ности состоит в ее алгоритмизации, т.е. в совершенствовании технологии. Было бы по меньшей мере нелогично и странно не подходить с такой же меркой и к самому системному анализу: естественно поставить вопрос о том, насколько формализован сам системный анализ.

ТРУДНОСТИ АЛГОРИТМИЗАЦИИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Если понимать формализацию узко (в идеале как математическую постановку задачи и вполне однозначную программу ее решения), то системный анализ в принципе не может быть полностью формализован, поскольку в нем большую и очень важную роль играют этапы, на кото­рых системный аналитик и привлекаемые им эксперты должны выпол­нить творческую работу. Такое положение не является особенностью только системного анализа, оно характерно для научной работы вообще. По этому поводу И. Пригожин и И. Стенгерс пишут:

"Для нас экспериментальный метод является поистине искусством, т.е. мы счита­ем, что в основе его лежат особые навыки и умения, а не общие правила. Будучи искусством, экспериментальный метод никогда не гарантирует успех, всегда оста­ваясь на милости тривиальности или неверного суждения. Ни один методологичес­кий принцип не может исключить, например, риска зайти в тупик в ходе научного исследования. Экспериментальный метод есть искусство постановки интересного

вопроса и перебора всех его следствий, вытекающих из лежащей в его основе теоре­тической схемы, всех ответов, которые могла бы дать природа на выбранном экспериментатором теоретическом языке. Из конкретной сложности и много­образия явлений природы необходимо выбрать одно-единственное явление, в котором с наибольшей вероятностью ясно и однозначно должны быть воплощены следствия из рассматриваемой теории. Это явление затем надлежит абстрагиро­вать от окружающей среды и "инсценировать" для того, чтобы теорию можно было подвергнуть воспроизводимой проверке, результаты и методы которой допускали бы передачу любому заинтересованному лицу. Хотя такого рода экспе­риментальная процедура с самого начала вызывала (и продолжает вызывать) серьезные нарекания, (...) она пережила все модификации теоретического содер­жания научных описаний и в конечном счете определила новый метод исследова­ния, введенный современной наукой. Экспериментальная процедура может стано­виться и орудием чисто теоретического анализа. Эта ее разновидность известна под названием мысленного эксперимента" [21, с. 86-87] .

Из приведенной цитаты наглядно видно, что современный систем­ный анализ — это просто одна из современных прикладных наук; и глав­ное его отличие от других наук состоит в отсутствии (точнее, в расши­рении) субстратной специфики: системный анализ применим к системам любой природы.

Тот факт, что в арсенале системного анализа имеются как формаль­ные (в том числе и математические) процедуры, так и операции, кото­рые выполняются людьми неформально, и даже то, что в некоторых слу-. чаях анализ вообще не использует формализованные процедуры, тем не менее не означает, что нельзя говорить об алгоритмах системного ана­лиза. Наоборот, требование системности (в первую очередь, целенаправ­ленной структурированности) применимо прежде всего к самому сис­темному анализу.

Неоднократно имели место попытки создать достаточно общий, уни­версальный алгоритм системного анализа (пять вариантов такого алго­ритма приведены в табл. 8.1, еще несколько содержатся в [6; 12; 16;

17; 18; 22]). Бросаются в глаза общность в целом и различия в деталях приводимых алгоритмов. Было бы необоснованным утверждать, что какой-то из них "более правильный" или "более универсальный", чем другой, что реализация одного из них — это системный анализ, а реали­зация другого — нет. Положение становится ясным, если вспомнить, что алгоритм является прагматической (нормативной) моделью деятель­ности. Выбрав конкретную модель, мы должны следовать предписа­ниям именно данного алгоритма, но это не означает, что нельзя было воспользоваться другой моделью. Из целевой предназначенности моде­лей вытекает, что для какого-то случая конкретный алгоритм предпо­чтительнее другого; однако отсюда не следует, что не может существо­вать еще одна, лучшая реализация алгоритма или что в каком-то другом случае порядок предпочтения алгоритмов не окажется противополож­ным. Впрочем, и полной независимости алгоритмов также нет: одни из них могут являться расширением других, частично совпадать и т.д.

335

Очень удобной и наглядной (и, кроме того, достаточно глубокой) аналогией служит программирование решения задачи на ЭВМ. Програм­мист имеет в распоряжении все операторы некоторого языка и должен составить из них программу решения задачи. Разные программисты сос­тавят различные программы; одна из них будет написана изящнее; в ка­кой-то из них использованы новинки; какая-то окажется "старомодной". Однако все они решают одну и ту же задачу. Подобно этому, системный аналитик может в разной (хотя и не полностью произвольной) после­довательности использовать различные операции исследования систем или спланировать свои действия заранее (для хорошо структурирован­ных, например технических, задач), а может выбирать очередную опера­цию в зависимости от исхода предыдущей, либо использовать готовый алгоритм или "готовые" подпрограммы анализа.

КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Перечислим основные средства исследования систем (этапы систем­ного анализа), т.е. блоки, из которых может состоять процедура анализа конкретной системы (в скобках указаны те места данной книги, где данная операция описана подробно):

определение конфигуратора ( § 8.5 и 9.4);

определение проблемы и проблематики (§ 9.2);

выявление целей (§ 9.3);

формирование критериев (§ 9.4);

генерирование альтернатив (§ 9.5);

построение и использование моделей (гл, 2 и 3, § 8.2);

оптимизация (для простых систем; § 7.2 и 7.9);

выбор (гл. 7);

декомпозиция (§8.3);

агрегирование (§ 8.5);

исследование информационных потоков (гл. 5);

исследование ресурсных возможностей (§ 4.4 и 9.4);

наблюдения и эксперименты над исследуемой системой (гл. 6);

реализация, внедрение результатов анализа (§ 9.7).

Приведенный перечень является укрупненным, может иметь другую последовательность операций, каждую указанную операцию можно раз­делить на более мелкие операции. Это и позволяет составлять алгорит­мы системного анализа, имеющие различную-степень подробности.

Итак, исследование каждой системы проводится с использованием любых необходимых методов и операций системного анализа (как фор­мальных, в том числе с применением математических методов и ЭВМ, так и эвристических), а их конкретная последовательность определяется ведущим исследование системным аналитиком и во многом носит

индивидуальный, приспособленный к данному случаю характер. Поэ-

тому в системном анализе переплетаются особенности, присущие как науке, так и искусству. Д.К. Джонс, говоря о проектировании систем (частном случае системного анализа), выразил эту мысль так:

"Скажем сразу, что проектирование не следует путать ни с искусством, ни с ес­тественными науками, ни с математикой. Это сложный вид деятельности, в кото­ром успех зависит от правильного сочетания всех этих трех средств познания;

очень мала вероятность добиться успеха путем отождествления проектирования с одним из них" [7, с. 49].

"При решении любой задачи проектирования необходимо определенное сочета­ние логики и интуиции. Пути такого сочетания интуитивного с рациональным не установлены; пожалуй, их и невозможно установить в общем виде, в отрыве от конкретной задачи и конкретного человека, так как они зависят от того, какое количество объективной информации имеется в распоряжении проектировщика, а также от его квалификации и опыта" [7, с. 90].

Подведем итог

Алгоритмы проведения системного ана­лиза могут быть различными. В зависи­мости от степени сложности анализируе­мой проблемы употребляются "линей­ные" алгоритмы (в прослейших слу­чаях), алгоритмы с циклами (чем слож­нее система/тем больше циклов и тем больше интераций осуществляется в каждом цикле), сложные "последова­тельные", т.е. конструируемые в ходе исследования, алгоритмы (в том числе содержащие циклы, случайный поиск, адаптацию, самоорганизацию и т.д.).

Summing-up

The algorithms of the systems analysis can be various. Depending on complexity of a studied problem, they vary from linear algorithms (for the simplest cases), trough the algorithms envolving the cycles (and the more complex the system is, the more cycles, cycles inside cycles and repetition of cycles are fulfilled) and up to the sequen­tial algorithms, which are designed in the course of the study (they may contain cycles, random search, adaptation, self-organization, etc.).