Copyright© Крайнюченко И.В., Попов В.П. 2005, All rights reserved

7. Системный анализ

Системный анализ проводиться с целью принятия тех или иных решений. Известны разные способы принятия решений.

• Например, решения бывают интуитивные. В этом случае решение подсказывается подсознанием. Такие решения, как правило, принимаются мгновенно и в этом состоит их эффективность.

• Решения могут приниматься на уровне здравого смысла. Здравый смысл представляет собой опыт человека и окружающих его людей, полученный в конкретных условиях. Однако известный специалист по управлению П. Друкер заметил, что «приём, который спас вас вчера при решении задачи, может погубить сегодня». Более того, здравый смысл немца, например, может не соответствовать здравому смыслу японца. Здравый смысл хорош в рамках стандартных ситуаций.

• Когда нельзя допустить ошибку, или ошибка может стоить дорого, прибегают к системному анализу, которой является одним из направлений системного подхода. Системный подход использует знания многих научных дисциплин. Анализ определяется как процедура мысленного расчленения предмета на части в целях его дальнейшего изучения [1].

• Системный анализ – это методология решения сложной проблемы путем последовательной декомпозиции её на взаимосвязанные частные подпроблемы [2]. Любой объект бесконечно сложный, поэтому задача упрощается выделением только тех элементов и связей, которые обеспечивают достижение цели. Кибернетик Эшби как - то сказал: «Любая наука системна. Системность – это научный способ упрощать».

Системное исследование представляет собой процедуру описания объекта, способа его функционирования и тенденций развития. Системный анализ применяется для решения задач, для которых отсутствуют стандартные решения (здравый смысл), и которые, в принципе, не могут быть формализованы без использования методов системного анализа. Применение идей системного анализа к проблемам повышения эффективности управления организациями получило название «конструирование организаций».

В системном анализе проблемы разделяются на три класса. Для решения проблем первого класса (хорошо структурированных, выраженных количественно) применяют методы математического программирования, теорию игр, метод Монте Карло; теорию очередей и др. Эти методы позволяют количественно оценивать преимущество того или иного решения. Некоторые технические, экономические, организационные проблемы могут быть отнесены к задачам первого класса.

Основной областью применения методов системного анализа является второй класс слабо структурированных проблем (отсутствует достаточная количественная формализация), которые нельзя решить только с помощью математических методов и приходится использовать интуицию и опыт руководителей.

Для решения проблем третьего класса (неструктурированных) обычно применяются эвристические (интуитивно-логические) методы решения, с помощью которых неструктурированная проблема переводиться в класс слабо структурированных. После чего можно использовать методы системного анализа, который позволяет либо найти правильное решение, либо выявить причины появления проблемы.

Системный подход эффективен и при конструировании искусственных систем (технических и биологических). В таких случаях функция определяется целью системы, а структура системы синтезируется для выполнения заданных функций. Это положение выступает как принцип системного подхода, когда функции и структура определяются целью системы.

Полезность системного анализа обусловлена глубоким проникновением в суть проблемы, выявлением взаимосвязей, способствующих обнаружению нестандартных решений, в большей четкости формулирования целей, в большей эффективности распределения ресурсов.

Ограниченность системного анализа обусловлена неизбежной неполнотой анализа (принцип непознаваемости), приближённой оценкой эффективности, отсутствием способов точного прогнозирования перспективы [3].

Процедура системного анализа не может быть полностью формализована, но можно рекомендовать некоторые правила многократно проверенные на практике.

• Любой объект следует описывать максимально возможной совокупностью моделей. Поучительный пример приведен в древней индийской притче. Трое слепых решили узнать, что такое слон. Первый ощупал хвост, другой - ногу, третий – бок слона. «Слон как верёвка» - сказал первый. «Нет, слон, как столб» - возразил второй. Третий сравнил слона с горой. Кто из них прав? Притча учит изучать разные стороны явления, чтобы затем создать его обобщённый образ.

• Нельзя объект рассматривать только в статике; необходимо рассматривать также эволюционную динамику.

• При проведении исследования необходимо широко использовать метод дедукции (переход от общего к частному).

Системный подход подразделяется на системно – структурный, системно – функциональный и структурно – функционально – целевой подходы.

Системно-структурный метод ориентирован на изучение строения и состава системы. При определении структуры системы выявляются элементы, устанавливаются свойства этих элементов и законы их связей.

Все объекты имеют иерархическое строение (см. главу 1), поэтому установление иерархии следует рассматривать как один из принципов системно – структурного метода. В соответствии с принципом иерархичности любое целостное образование, с одной стороны, выступает в качестве системы относительно её элементов, с другой стороны, в качестве подсистемы относительно более высокого уровня иерархии. Петрушенко Л. А. писал: «Системные исследования, во многом напоминают сизифов труд. То, что принимается за систему («эту систему»), при более тщательном её изучении всегда оказывается лишь подсистемой другой системы» [4].

В простейшем случае, система имеет два уровня иерархии: уровень элементов и уровень системы. В более сложном случае система может иметь ещё уровень подсистем и уровень надсистемы.

Системно-структурный метод включает в себя три этапа. На первом этапе определяют систему и надсистему (окружающую среду), затем определяют состав системы, включающий полный перечень её элементов. На третьем этапе устанавливаются свойства элементов и их отношения.

Если исследователя интересует не только статистика, но и динамика системы, то системно-структурный подход становится не эффективным. В этом случае рационально использовать системно-функциональный подход, позволяющий понять цели системы посредством познания законов её функционирования.

Наиболее полно (как в статике, так и в динамике) характеризует систему структурно - функционально- целевой подход, сущность которого заключается в том, что при анализе неизвестной системы по структуре определяются её функции, а по функциям предполагается цель.

При синтезе (построении) действуют в обратном порядке. Исходя из цели, определяются функции системы, а по функциям синтезируется структура. На рис. 7.1 представлена схема осуществления структурно – функционально – целевого подхода.

Структура

Функции

Цель

(СИНТЕЗ)

Цель

Функции

Структура

(АНАЛИЗ)

Рис. 7.1. Схема СФЦ подхода

Системный анализ состоит из следующих этапов: постановка задачи, исследование проблемы, предварительное суждение (согласование), подтверждение (экспериментальная проверка), окончательное суждение, реализация принятого суждения.

Исследование систем часто проводится по алгоритму Черняка Ю. А [5]. Другие варианты мало отличаются от последовательности действий, предложенных Черняком Ю. А. Камионский С. А. предлагает перечень процедур системного анализа, который может быть эффективен к исследованию сложных систем [6]. Рассмотрим подробно некоторые этапы анализа систем.