1ostroshenko_v_v_ostroshenko_l_yu_sistemnyy_analiz_i_modeliro
.pdfТакого рода «деревья» позволяют распределить исследуемую проблему на составные элементы, обеспечивая таким образом определенную логику ее решения. Метод структуризации играет важную роль в системном анализе.
В качестве примера приведен в словесной форме (схема 2) фрагмент дерева целей, разработанного М.Я. Лемешевым, Н.В. Чепурных, Н.П.
Юриной [Черников и др., 2004, с. 264].
На практике широко распространено графическое изображение дерева целей в виде ветвящегося рисунка.
Схема 2. Дерево целей комплексной программы
«Сохранение и улучшение состояния окружающей среды в Дальневосточном федеральном округе»
Уровень 1
1.Сохранение и улучшение состояния воздушного бассейна.
2.Сохранение и улучшение водного бассейна.
3.Сохранение и улучшение состояния лесного фонда.
4.Сохранение и улучшение состояния земельного фонда.
5.Сохранение и улучшение охотничьего хозяйства.
6.Сохранение и улучшение рыбного хозяйства.
Уровень 2
7. Снижение концентраций вредных примесей в атмосфере при фиксированном объеме выбросов.
8.Сокращение суммарных вредных выбросов в атмосферу.
9.Сокращение доли не покрытых лесом площадей лесного фонда.
10.Сохранение и рациональное использование лесного фонда.
11.Улучшение санитарного состояния, качества и продуктивности лесов.
12.Сохранение и рациональное использование земельного фонда.
13.Улучшение качественного состояния земельного фонда.
31
14.Охрана водных ресурсов от истощения.
15.Обеспечение необходимого качества водного бассейна.
Уровень 3
16.Перераспределение (изменение режима) поверхностного стока.
17.Рациональное распределение и экономное использование водных ресурсов потребителями.
18.Сокращение поступления в водный бассейн загрязняющих веществ от промышленности, жилищно-коммунального хозяйства и транспорта.
19.Снижение загрязнения водного бассейна сельскохозяйственными сточными водами и возвратными водами с полей орошения.
20.Восстановление насаждений на площадях лесного фонда, не покрытых лесом.
21.Облесение неиспользуемых площадей лесного фонда.
22.Рациональное ведение лесного хозяйства.
23.Рациональное ведение охотничьего хозяйства.
24.Рациональное ведение рыбного хозяйства.
25.Мелиорация земель лесного фонда.
26.Мелиорация земель земельного фонда.
27.Мелиорация земель сельскохозяйственного назначения.
28.Рациональное использование недр. Своевременная рекультивация использованных земель.
29.Всемерная экономия земельного фонда при строительстве.
30.Выявление и использование резервов земель, пригодных для нового хозяйственного освоения.
31.Охрана сельскохозяйственных угодий от эрозии и дефляции.
32.Предупреждение загрязнения твердыми бытовыми и промышленными отходами.
32
Каждая проблема дерева целей обозначена индексом, в котором первые цифры первого уровня (1-6) соответствуют номеру цели первого ранга, являющейся корнем ветви, содержащей данную проблему; индексы второго уровня (7-15) – номеру цели второго ранга ветви дерева целей, содержащей данную проблему, индексы третьего уровня (16-32) – номеру цели третьего ранга ветви и т.д. В зависимости от детализации рассматриваемой цели, количество уровней и индексов может увеличиваться. При такой нумерации ранг любой цели соответствует количеству цифр и ее индексов.
Пути достижения поставленной цели. Определение наилучшего пути достижения поставленной цели разделяется на две части:
выбор из множества возможных вариантов наиболее рациональных и доминирующих;
выбор наилучшего варианта из рациональных.
Следует иметь в виду, что одни и те же цели могут быть достигнуты в результате использования нескольких средств и методов. Очень важно установить наиболее полный набор возможных путей достижения заданных целей.
Определение требуемых ресурсов и их распределение. Основное свойство ресурсов – ограниченность. Это требует их приоритетного выделения и экономного расходования. Возникает проблема взаимо-
заменяемости ресурсов.
Ресурсы представляют собой фильтр, через который пропускают принимаемое решение.
Цели и стратегия должны соответствовать имеющимся ресурсам. Если ресурсов недостаточно, то и цели, и стратегии должны быть скорректированы согласно имеющихся ресурсов. Процесс корректировки продолжается до тех пор, пока обеспеченность целей и стратегий ресурсами не будет достигнута.
Однако пересмотр целей и стратегий возможен и в том случае, ес ли один или несколько ресурсов недоиспользуются.
33
Разумеется, что выбор цели и стратегии, определение ресурсов всегда взаимосвязаны.
Модель. Этот структурно-логический элемент будет рассмотрен ниже. Критерий. В системном анализе это признак, условие, по которому
путем сопоставления возможных вариантов, способов достижения поставленной цели выбирается наиболее предпочтительный.
Можно предложить достаточно удачную типизацию критериев:
-критерии типа «стоимость – эффективность». Основаны на сравнении стоимостной оценки расхода ресурсов с результатами того или иного направления действий;
-«элиминирующие» критерии. Применяются для установления диапазонов желаемых значений важнейших характеристик системы и исключения тех вариантов, по которым хотя бы одна характеристика не попадает в требуемый диапазон. Например, при отсутствии достоверности наблюдений, опыт повторяется.
-«взвешивающие» критерии. Это – искусственно построенные «коэффициенты относительной важности». Они присваиваются различным важнейшим характеристикам и позволяют рассчитывать «индексы» сравнительной значимости вариантов решения.
Обычно в системном анализе оптимальным считается решение,
обеспечивающее наибольший эффект при фиксированных затратах ресурсов. Критерий должен отвечать ряду требований. Основные из них: представительность (учитываются все главные стороны деятельности системы); критичность (чувствительность к изменению исследуемых параметров);
единственность; учет противодействия, простота.
Выбирая критерий, необходимо соблюдать следующее условие: критерии, применяемые для решения задач низшего уровня управления, должны соответствовать, логически совпадать с критериями, используемыми на следующем, более высоком уровне.
34
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Дайте пояснения и ответьте на следующие вопросы:
1.Дайте определение понятиям «системный анализ», «объект системного анализа», «предмет системного анализа».
2.Чем характерен системный анализ?
3.Поясните, в чем разница между теоретическим и прикладным аспектами.
4.Назовите принципы, свойственные системному анализу. В чем их суть?
5.Назовите основные структурно-логические элементы при проведении системного анализа. В чем заключается значение каждого из них?
6.Дайте определение понятию «Цель».
7.При проведении системного анализа, каким требованиям должен отвечать критерий?
8.Какие условия следует соблюдать при выборе критерия?
2.Постройте схему структурных элементов системного анализа
(цель; пути достижения поставленной цели; определение требуемых ресурсов и их распределение; модель; критерий).
35
Глава 4. ПРОЦЕСС СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Цель излагаемого материала: дать понятия о этапах процессов системного анализа, построению схем, последовательности этапов системного анализа; содержательной стороне системного анализа и специфики проведения исследований.
Вопросы:
1.Этапы процесса системного анализа
2.Содержательная сторона системного анализа
1. Этапы процесса системного анализа
Процесс системного анализа включает ряд этапов (процедур), направлен-
ных на последовательное приближение к требуемым результатам (рис. 6).
Рис. 6. Последовательность этапов процесса анализа (Рейзберг и др., 1975)
1. П о с т а н о в к а з а д а ч и. Определяются конечные цели и круг вопросов, требующих решения; анализируются условия функционирования системы; задаются ограничения, накладываемые на условия функциониро-
вания системы.
2.И с с л е д о в а н и я. На этом этапе происходят определение, анализ,
иобобщение данных, требуемых для решения проблемы; изучается структура анализируемой системы (проблемы); устанавливаются связи и возможные программы достижения целевой функции проводимого анализа.
При этом следует иметь в виду, что обычно существует несколько различных вариантов достижения цели. Важно учесть имеющиеся точки зрения на решаемую проблему, чтобы исключить заведомо нерациональные действия.
При определении цели деятельности и путей их достижения основную роль играют умение специалистов творчески мыслить, интуиция и т.п.
3.А н а л и з. Данная процедура предусматривает построение моделей, выбор критериев эффективности и их использование для предсказания последствий возможных действий, сравнение различных вариантов решений.
На основе сравнительного анализа различных вариантов решения возникших проблем вырабатываются рекомендации для принимающих решение. По сути они являются продуктом системного анализа. Последующие этапы процесса системного анализа направлены на доведение полученных рекомендаций до практической реализации.
4.П р е д в а р и т е л ь н о е с у ж д е н и е (согласование). С учетом полученных данных и дополнительной информации (при наличии таковой)
производится выбор наилучших путей достижения целей, разработка заключений и рекомендаций о целесообразном направлении действий.
5. П о д т в е р ж д е н и е (экспериментальная проверка) п р и н я т ы х ре ш е н и й.
37
6. О к о н ч а т е л ь н о е с у ж д е н и е (окончательный выбор наилучшего варианта решения).
7. Р е а л и з а ц и я п р и н я т о г о р е ш е н и я.
Любой процесс системного анализа в той или иной мере включает перечисленные этапы. Представленная на рис. 6 последовательность этапов анализа обычно не ограничивается однократным их воспроизведением, возможен возврат с любого этапа к предыдущим (линии обратной связи), т.е. системный анализ – итеративный (лат. iteratio – повторение) процесс.
2. Содержательная сторона системного анализа
Системный анализ не означает, что мы делаем что-то совершенно новое. Предполагается, что делается это лучше, чем раньше, т.е. систематизированно применяя новые методы, включая математические и экспертные оценки, электронно-вычислительную технику, уделяя большее внимание неопределенности и проверке полученных результатов в зависимости от изменения условий, определяющих функционирование систем.
Специфика исследования содержательной стороны системного анализа определяется не усложнением методов анализа (в определенном смысле они могут быть даже упрощены), а выдвижением новых принципов подхода к изучаемому объекту, новой ориентации движения исследователя, направленной на построение целостной картины жизни объекта. Это проявляется в ряде моментов.
1.При исследовании объекта как системы, описание элементов рассматривается с учетом его «места» в целом.
2.В системном исследовании один и тот же «материал», субстант, выступает одновременно обладающим разными характеристиками, параметрами, функциями и принципами строения. Это проявляется, например, в иерархич - ности строения систем.
38
3.Исследование системы оказывается, как правило, неотделимым от исследования условий ее существования.
4.Для системного подхода специфична проблема создания свойств целого из свойств элементов, и наоборот.
5.В системном исследовании чисто причинные (в узком смысле этого слова)
объяснения функционирования и развития объекта, как правило, недостаточны. Так, для большого класса систем характерна целесообразность, как неотъемлемая черта их поведения, хотя целесообразное поведение не всегда укладывается в рамки причинно-следственной схемы.
6. Источник преобразований системы или ее функций находится обычно в самой системе. Из этого следует, что у системы (или ее элементов) образуется множество индивидуальных характеристик.
Следовательно, системный анализ, являясь широким аспектом научного поиска, организует наши знания об объекте таким образом, чтобы выбрать нужную стратегию или предсказать результаты одной или нескольких стратегий, которые представляются целесообразными тем, кто должен принимать решения. Системный анализ – упорядоченная и логическая организация данных и информации в виде моделей, сопровождающаяся строгой проверкой и анализом самих моделей. При этом математические концепции используются в рамках систематизированного научного подхода к решению сложных проблем.
Следует отметить, что в процессе исследований, в которых сочетаются формальные и неформальные методы анализа, часто невозможно строго отделить (а если и можно, то нецелесообразно) вопросы системного анализа от вопросов методологических и теоретико-познавательных, от вопросов теории систем и системного подхода.
Однако, учитывая ориентацию и методику каждого из упомянутых разделов научного знания, целесообразно иметь представление о том, что их разделяет и каковы эти различия, хотя такое разделение, как любое
39
разделение в мегасистеме «Природа», будет неизбежно носить условный характер.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Дайте пояснения и ответьте на вопросы:
1.Назовите в последовательности этапы системного анализа.
2.Дайте характеристику каждому этапу системного анализа.
3.Охарактеризуйте содержательную сторону системного анализа.
4.В чем заключается специфика исследований содержательной стороны системного анализа?
5.Каким образом возможно в процессе исследований разделение формальных и неформальных методов анализа?
2. Постройте схему:
-последовательности этапов системного анализа процесса поступления абитуриента в Институт лесного и лесопаркового хозяйства ПГСХА;
-последовательности этапов системного анализа процесса обучения на первом курсе поступивших в институт студентов;
-последовательности этапов системного анализа при выращивании посадочного материала в питомнике;
-последовательности этапов системного анализа при посадке лесных культур.
40