Глава 4. Системный анализ и синтез проблемы

Цель главы — сформулировать представление о проблеме как системе и показать порядок ее решения

ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ ВЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ В СОСТОЯНИИ:

• раскрыть сущность проблемы как системы и этапы процесса решения проблемы;

• определить цель и порядок формулирования про­блемы;

• охарактеризовать процесс формирования целей;

• описать этапы структуризации проблемы;

• раскрыть сущность выявления и выбора альтернатив решения проблемы;

• описать порядок принятия решения в зависимости от наличия информации, а также порядок выбора опти­мальных решений;

• изложить концептуальный подход к проявлению системной идеи.

4.1. Общая характеристика проблемы как системы понятие проблемы и проблемной ситуации

Проблема (от греч. problema — задача) в широком смысле — сложный теоретический или практический вопрос, тре­бующий изучения, разрешения. В науке — противоречивая ситуация, выступающая в виде противоположных позиций в объяснении каких-либо явлений, объектов, процессов и тре­бующая адекватной теории для ее разрешения.

Вся история познания представляет, по существу, историю преодоления познавательных затруднений, которые социаль­ная практика непрерывно ставила перед человечеством. Вся история человечества и индивида связана с преодолением за­труднений средствами интеллекта.

По существу проблема — есть ситуация несоответствия желаемого и существующего.

Известный советский психолог Рубинштейн писал: «Мыс­лить человек начинает тогда, когда у него появляется потреб­ность что-то понять. Мышление всегда начинается с пробле­мы или вопроса, с удивления или недоумения, с противоречия. Этой проблемной ситуацией определяется вовлечение лично­сти в мыслительный процесс; он всегда направлен на разре­шение какой-то задачи».

Итак, проблемные ситуации возникают в процессе познавательной деятельности субъекта, направленной на некий объект, когда субъект встречает какое-то затруднение, преграду.

Преграда может быть самой различной природы: это и не­достаток или несоответствие знаний, средств и способов их применения, и необходимость произвести какие-то неизвест­ные действия для достижения цели или сделать выбор между несколькими объектами и т.п. Во всех этих случаях возникает ситуация, которую принято называть проблемной. Проблем­ная ситуация — это «разрыв» в деятельности, «рассогласова­ние между целями и возможностями субъекта, т.е. создаются условия, порождающие проблему.

Проблемная ситуация — условия, порождающие проблему.

Условия постановки проблемы — объективно возникаю­щие противоречия в тех или иных действиях и незнание спо­собов их выполнения; между потребностями в новых знаниях и их недостаточностью.

Типичные проблемные ситуации:

1. результаты деятельности не соответствуют желанным целям;

2. ранее выработанные, теоретически обоснованные и практически проверенные методы решения не дают долж­ного эффекта или не могут быть использованы;

3. в ходе практической деятельности обнаруживаются факты, данные практического опыта, которые не уклады­ваются в рамки существующих теоретических представле­ний;

4. одна из частных теорий вступает в логическое проти­воречие с более общей теорией или другими областями жизни в пределах данной отрасли знаний.

КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОБЛЕМ

В настоящее время единой («устойчивой») классификации проблем не существует. Нередко к проблемам относят лишь очень крупные научные и хозяйственные проблемы. В работе [6] под проблемами понимается все те вопросы деятельности предприятий, институтов и отрасли, обоснованное решение которых требует проработки, выявления и сравнения несколь­ких возможных вариантов. Исходя из принятого выше опре­деления выделяется две категории проблем: стабилизации и развития.

Проблемами стабилизации называют такие, решение кото­рых направлено на предотвращение, устранение или компен­сацию возмущений, нарушающих текущую деятельность сис­темы. К решению проблем стабилизации относится также совокупность мер, которые без изменения основных характе­ристик системы корректируют процессы текущей деятельно­сти: при этом учитываются изменяющиеся условия протека­ния установившегося производственного процесса (в том чис­ле возникающие дополнительные возможности использования ресурсов) и колебания потребности в продукции, в том числе ее различных сортовых разновидностей.

На уровне предприятия, подотрасли и отрасли решение этих проблем обозначают термином управление производст­вом, понимая под этим совокупность мер по управлению ос­новным и вспомогательным производствами, материально-техническим снабжением и сбытом, а также по их текущему планированию.

Проблемами развития и совершенствования систем назы­вают такие, решение которых направлено на повышение эф­фективности функционирования за счет изменения характери­стик объекта управления или системы управления объектом.

Решение этих проблем можно рассматривать как совокупность мер по переводу системы из исходного состояния в новое, от­личающееся от прежнего лучшими техническими характери­стиками, лучшей организацией. Это обеспечивает более высо­кую эффективность системы. На решение проблем развития и совершенствования систем направлено перспективное плани­рование, управление научно-исследовательскими и опытными работами, проектирование, капитальное строительство, обеспе­чение технического и организационного прогресса, в том числе внедрение новой техники, планирование и реализация органи­зационно-технических мероприятий, весь комплекс работ по совершенствованию планирования и управления.

В работе [4] также выделяют две категории проблем: про­блемы улучшения деятельности и проблемы нахождения принципиально нового решения.

Сталкиваясь с необходимостью улучшения какого-либо вида деятельности, мы прежде всего пытаемся определить са­му проблему, ищем то звено, элемент или подсистему, кото­рые не отвечают предъявляемым к ним требованиям, вызыва­ют ненормальности в работе.

При подходе к решению, как к созданию чего-то принци­пиально нового, процесс решения становится значительно сложнее. Здесь уже не ограничиваются описанием ситуации. Решающее значение приобретает учет действия объективных законов социального и экономического развития, определение тенденции этого развития в рассматриваемой области. Опре­делив направление развития, выделяют сами проблемы, под­лежащие рассмотрению. Как видим, несмотря на различные названия, категории проблем, рассматриваемые в работе [4] и [6] по своей сути совпадают. Совсем другой подход классифи­кации проблем предлагается в работе [8].

В качестве классификационных признаков используются степень формализации, характер проявления и степень связ­ности проблем.

По степени формализации проблемы обычно подразделя­ются следующим образом:

• неструктурированные (описание на качественном уровне и решение эвристическими методами на ос­нове опыта и интуиции);

• слабоструктурированные (качественное и количест­венное описание, частично формализована предмет­ная область), для решения которых и предназначен системный подход;

• структурированные (обычно решаются методами ис­следования операций).

По характеру проявления проблемы обычно подразделя­ются на повторяющиеся, аналогичные, новые и уникальные.

По степени связности принято выделять комплексные и автономные проблемы.

Следующий вид классификации проблем связывают с уровнем решения. Выделяют четыре уровня проблем и реше­ний [10].

Первый уровень — рутинные проблемы, рутинные реше­ния. На этом уровне руководитель ведет себя в соответствии с имеющейся программой, почти как компьютер, распознающий ситуации и поступающий заранее предсказуемым образом. Функция руководителя в том, чтобы «почувствовать» и иден­тифицировать ситуации, а затем взять на себя ответственность за начало определенных действий. На этом уровне не требует­ся творческого подхода, поскольку все процедуры заранее предписаны.

Второй уровень — селективные проблемы, инициативные решения. На этом уровне требуется доля инициативы и свобо­ды.

Руководитель оценивает достоинства целого круга воз­можных решений и старается выбрать из некоторого числа хорошо отработанных альтернативных наборов действий те, которые лучше всего подходят к данной проблеме. 214

Результативность зависит от способности руководителя выбрать направление действий с максимальной вероятностью, что оно окажется приемлемым и эффективным.

Третий уровень — адаптационные проблемы, новое реше­ние известной проблемы.

На этом уровне руководитель должен выработать творче­ское решение, которое в определенном смысле может быть аб­солютно новым. Имеется набор проверенных возможностей и некоторые новые идеи. Успех руководителя зависит от его лич­ной инициативы и способности сделать прорыв в неизвестное. Руководитель ищет новое решение известной проблемы.

Четвертый уровень — инновационные проблемы, новое решение неизвестной проблемы. Проблемы сложные, тре­бующие совершенно нового подхода. Наиболее современные и трудные проблемы могут потребовать для их решения соз­дания новой отрасли науки или технологии.

Оптнер Л. делит проблемы на качественные, количествен­ные, смешанные (количественно-качественные) и слабострук­турированные (наличие качественного и количественного описания и частично формализована предметная область) [13].

Количественные проблемы — проблемы, которые выра­жаются в числах или в таких символах, которые, в конце кон­цов, могут быть выражены в числовых оценках. Особенности количественных проблем: точность, надежность решения, строгость и управляемость.

Точность — возможность с помощью методов статистики и вычислительных машин воспроизвести структуру проблемы и установить ее численные значения и их диапазон.

Надежность решения — установление доверительных ин­тервалов или вероятности осуществления решения.

Строгость — зеркальное отражение надежности (установ­ление критических значений величин элементов проблемы).

Управляемость — способность быстро реагировать на из­менения показателей (параметров) системы и манипулировать ими.

Качественные проблемы — проблемы, которые описыва­ются качественными характеристиками, свойствами (связаны с детальным перечислением будущих или плохо определен­ных ресурсов и их свойств или характеристик).

Качественные проблемы относятся к разряду неструктури­рованных или очень слабоструктурированных. Кроме того, качественные проблемы не могут быть легко выражены в их логических компонентах. В решении этих проблем главную роль играют суждение, интуиция, опыт, а иногда просто осто­рожность или безрассудность.

Проблемы, обладающие и качественными, и количествен­ными сторонами, будут называться смешанными или количе­ственно-качественными проблемами.

В условиях делового мира, который представляет собой множество организационных и эргатических систем, действу­ет большое количество сложных, менее хорошо организован­ных входных воздействий. Они составляют смешанный, неяс­ный и неизмеримый фон внешней среды (мораль, дух коллек­тива, кооперирование и т.д.).

В деловом мире существует большое число входов. Они имеют преходящие состояния и отношения. Обстановке, в ко­торой воспринимаются входы или выходы, не придана струк­тура, позволяющая реагировать на всякий и каждый элемент данных. На каждом уровне организации существует относи­тельно немного конкретных лиц, воспринимающих смешан­ные или обобщенные входы, а еще меньше способных интер­претировать причины возникновения хаотических выходов организации. Смешанные проблемы могут иметь как количе­ственные, так и качественные аспекты.

Некоторые из наиболее трудных проблем как раз те, кото­рые связывают организацию (целостность) с окружающей средой. Основная операция при решении такой проблемы — выделение (идентификация) системы. Эта операция, в основ­ном, является качественной и заключается в определении свя­зей элементов (т.е. структуры) и их свойств. Количественные оценки могут быть произведены только после определения свойств. Ошибки при выделении системы могут быть двух ти­пов: объединение необъединимого и разделение неразделимо­го.

При планировании исследований и разработок, при опре­делении политики относительно продукции или рынка, при диверсификации и. приобретении значение математических методов невелико. Эти проблемы вообще относятся к компе­тенции самого верхнего уровня руководства.

В дополнение к проблемам, стоящим перед высшим руко­водством, существует множество качественных проблем в ка­ждом отделе любой компании (ведомства), которые разреша­ются с помощью суждений. Суждение определяется как вы­полняемая человеком операция, включающая сравнение и различие. Суждение является средством, с помощью которого формулируется знание, оценки и отношения.

Слабоструктурированная проблема — это такая про­блема, состав элементов которой и их связи известны толь­ко частично. Возможны различные ситуации, порождающие слабоструктурированные проблемы. Например, если неко­торые новые возможности уже сложились, но еще не осоз­наны, неизбежно возникает ряд слабоструктурированных проблем.

Одна из задач, возникающая при решении таких проблем, состоит в том, чтобы выделить полезные, ценные элементы эвристического процесса. Другая задача состоит в отыскании подходящих способов определения наличия высокого риска, заключенных в возможном способе действий. Конечно, изо­бретения или творческие предложения, которые могут повли­ять на результат эвристического решения проблемы, не долж­ны быть оставлены в стороне.

Обобщая различные способы классификации проблем, можно их привести к следующим трем видам:

• оперативные проблемы — это проблемы, решение кото­рых направлено на предотвращение, устранение или компенсацию возмущений, нарушающих текущую дея­тельность системы. Это структурированные проблемы. Решение этих проблем связано с количественной их оценкой, наличием хорошо отработанных альтернатив­ных наборов действий в той или другой ситуации;

• проблемы совершенствования и развития систем — это проблемы, решение которых направлено на по­вышение эффективности функционирования за счет изменения характеристик объекта управления или системы управления объектом, а также внедрения новых идей. Это слабо структурированные пробле­мы, решение которых является объектом исследова­ния системного анализа и синтеза;

• инновационные проблемы — это проблемы, решение которых связано с выработкой новых идей и внедре­нием нововведений. Это очень слабоструктуриро­ванные (или неструктурированные) проблемы. Ре­шение этих проблем связано с порождением новых идей и применением эвристических методов на ос­нове опыта и интуиции.

Объектом нашего дальнейшего изучения будут проблемы совершенствования и развития систем, а также инновацион­ные проблемы.