Основные понятия системного анализа. Задачи системного анализа

2. Структуризация - второй этап  системного анализа. Прежде всего  надо локализовать границы проблемы  и системы и определить их  внешнюю среду, для чего необходимо определить набор всех элементов, в той или иной степени связанных с поставленной на предыдущем этапе задачей, и разделить их на два класса - 1) исследуемую систему и 2) ее внешнюю среду. Такое деление существенно зависит от поставленной задачи -при ее изменении меняются границы проблемы и системы, внешняя среда, а иногда первоначальный набор элементов. Критерием разделения различных проблем на классы, как правило, является степень возможной глубины их познания. Исходя из этого в наиболее общем виде все проблемы подразделяются на три класса: «хорошо структурированные» (well-structured), «неструктурированные» (unstructured) и «слабоструктурированные» (ill-structured): к «хорошо структурированным» относятся такие проблемы, в которых существенные зависимости ясно выражены и могут быть представлены в числах или символах. Этот класс проблем называют также «количественно выраженными», и для решения проблем этого класса широко используется методология «исследований операций»; «неструктурированными» являются проблемы, которые выражены главным образом в качественных признаках и характеристиках и не поддаются количественному описанию и числовым оценкам. Исследование этих «качественно выраженных» проблем поддается только эвристическим методам анализа. Здесь отсутствует возможность применения логически упорядоченных процедур отыскания решений; > к классу «слабоструктурированных» относятся проблемы, которые содержат, как качественные, так и количественные элементы. Причем неопределенные, не поддающиеся количественному анализу зависимости, признаки и характеристики имеют тенденцию доминировать в этих «смешанных» проблемах. К этому классу проблем относится большинство наиболее сложных задач экономического, технического, политического, военно-стратегического характера. Решение проблем, имеющих «слабоструктурированный характер», и является основной задачей системного анализа. Для существующих систем обычно определены их границы, и задача структуризации сводится к исследованию соответствия принятых границ поставленной задаче. Дальнейшая структуризация проводится раздельно для внешней среды и самой системы. Во внешней среде локализуют в виде подсистем элементы, образующие вертикаль исследуемой системы: вышестоящие, подчиненные ей подсистемы, а также те подсистемы одного с ней уровня, которые подчиняются той же подсистеме (n + 1)-го уровня, что и рассматриваемая. Оставшуюся часть внешней среды рассматривают либо в совокупности, либо проводят дальнейшую структуризацию в зависимости от характера поставленной задачи. В первом случае выделяют во внешней среде ряд систем по принципу тесноты и независимости связей с исследуемой. Структуризация самой системы заключается в разбиении ее на подсистемы в соответствии с поставленной целью исследования. Завершается этап структуризации определением всех существенных связей между ней и системами, выделенными во внешней среде. Тем самым для каждой из выделенных в процессе структуризации систем определяют ее входы и выходы.

3. Построение модели, или моделирование - третий этап системного анализа, который используют для изучения и анализа любых сложных систем, процессов и объектов. Модель - это приближенное, упрощенное представление процесса или объекта. Процесс познания состоит в том, что мы создаем для себя некоторое представление об изучаемом объекте или явлении, помогающее лучше понять его функционирование и устройство, его характеристики. Такое представление, выраженное в той или иной форме, будем называть моделью. Чем детальнее и точнее познан объект, чем больше сведений о нем отражено в модели, тем она ближе к действительности, тем выше степень соответствия модели оригиналу, тем больше модель адекватна оригиналу (от лат. adaequatus - приравненный, тождественный). Модели значительно облегчают понимание системы, позволяют проводить исследования в абстрактном плане, прогнозировать поведение системы в интересующих нас условиях, упрощать задачи, анализировать и синтезировать совершенно различные системы одними методами.

Основная задача и в то же время преимущество модели - выделение частных, но наиболее важных факторов реальной системы, которые подлежат изучению в данном конкретном исследовании. Эти факторы должны быть отражены в модели с наибольшей полнотой и детализацией, их характеристики в модели должны совпадать с реальными с точностью, определяемой требованиями данного исследования. Остальные, несущественные факторы могут быть либо отражены с меньшей точностью, либо вовсе отсутствовать в модели. Следует подчеркнуть, что исключение несущественных факторов является немаловажным преимуществом модели. Их наличие в реальном объекте мешает исследователю, затрудняет понимание основных закономерностей, создает некоторый «шум», на фоне которого труднее выявить необходимые закономерности. Разделение факторов на существенные и несущественные зависит от характера конкретного исследования. При изменении направленности исследования меняются требования к моделям и, следовательно, изменяется сама модель. Поэтому каждый реальный процесс или объект может быть представлен самыми различными моделями, зачастую совершенно непохожими одна на другую. Единственным общим свойством у них может быть лишь то, что они, каждая по-своему, отражают один и тот же объект. 
С помощью моделей можно получить характеристики системы или отдельных ее частей значительно проще, быстрее и дешевле, чем при исследовании реальной системы. Естественно, это влечет за собой снижение точности, ибо мы получаем фактически не истинные значения характеристик, а лишь их оценки, приближенные значения. Степень точности определяется адекватностью модели и может быть повышена при необходимости за счет усложнения модели. Преимущества модели: возможность сравнительно простыми средствами изменять ее параметры, вводить некоторые воздействия с целью изучения реакции системы, которые в реальных условиях получить значительно труднее (например, иногда невозможно изучить поведение системы в аварийных ситуациях или других особых условиях). 
Чтобы изучить модель и экспериментировать с ней, она должна быть достаточно простой. Однако чем проще модель, тем меньше, как правило, она адекватна оригиналу. Само определение модели указывает на отсутствие полного совпадения всех характеристик модели и оригинала. 
Таким образом, при моделировании системы мы всегда вынуждены идти на компромисс между простотой модели и обеспечиваемой ею точностью. Модель считают адекватной, если она обеспечивает точность, достаточную для данного исследования. Адекватность модели обычно проверяют экспериментом, сравнивая реакцию выходов на определенные значения входов у модели и у реального объекта. При этом следует помнить, что сама модель, с которой проводится эксперимент, должна соответствовать принятым условиям моделирования. Другими словами, модель, используемая в эксперименте, должна быть такой же, с которой проводятся дальнейшие исследования. 
Эксперимент может быть пассивным и активным. Пассивный эксперимент заключается в том, что исследователь наблюдает за реальным объектом, не вмешиваясь в его функционирование. На входы модели подают значения параметров, соответствующие значениям параметров реального объекта, затем сравнивают значения параметров соответствующих выходов модели и объекта. 
Состояние реального объекта, его входов и выходов может отличаться от условий, которые хотел бы иметь исследователь. При пассивном наблюдении желаемые состояния объекта могут наступать редко или вовсе не встретиться за время наблюдения. Поэтому пассивный эксперимент осуществляют лишь в тех случаях, когда по каким-либо причинам вмешательство в функционирование реального объекта нежелательно, недопустимо или просто невозможно. 
Одна из разновидностей пассивного эксперимента, имеющая самостоятельное значение для проверки адекватности модели, - ретроспективная проверка (ретроспекция - от лат. retro - назад и spectio - смотрю; обращение к прошлому, обзор прошедших событий). Она заключается в том, что из ряда наблюдений реального объекта за прошлые периоды выбирают интересующие исследователя состояния и для них выполняют процедуры, описанные выше. Это позволяет существенно сократить срок проведения экспериментальной проверки.

Активный эксперимент заключается в непосредственном воздействии исследователя на входы реального объекта и наблюдении за реакцией последнего. Соответствующие значения параметров задают на входы модели, что позволяет сравнивать реакцию ее выходов с реакцией реального объекта. Преимущество активного эксперимента состоит в том, что, проводя эксперимент, исследователь имеет возможность проверять адекватность модели в интересующих его режимах, варьируя их по своему усмотрению. В то же время затраты на активный эксперимент значительно больше, и он может привести к нежелательным потерям в реальной системе. 
Естественно, что как активный, так и пассивный эксперименты проводятся не только для проверки адекватности моделей, но и для любых других целей исследования реальных объектов. Из определения модели следует, что она является некоторым представлением объекта, его описанием. Поэтому различные модели отличаются друг от друга используемым для такого описания языком (начиная с естественного до высокоформализованного языка математических абстракций). Выбор языка определяет вид модели. При выборе языка учитывают требования к адекватности модели, обеспечиваемой ею точности результатов, а также удобство последующего ее анализа с помощью соответствующего аппарата.

4. Исследование модели - является завершающим этапом системного анализа. Основное назначение этого этапа - выяснение поведения моделируемого объекта или процесса в различных условиях, при разных состояниях внешней среды и самого объекта. Для этого варьируют параметры модели, характеризующие состояние объекта, и задают на ее входах различные значения параметров, соответствующие воздействиям внешней среды. 
Полученные результаты позволяют прогнозировать поведение исследуемого объекта в соответствующих условиях, а сами результаты анализируют на соответствие предполагаемой траектории функционирования системы управления принятым целям и критериям. На основе анализа видоизменяют либо параметры модели, либо управляющие воздействия, либо и то и другое и повторяют исследование, пока не будут получены удовлетворительные результаты.

Такой метод «проб и ошибок» применяют тогда, когда не найден способ оптимизации состояния системы и выбора управляющих воздействий. 
Системный анализ это исследование, цель которого - помочь руководителю, принимающему решение, в выборе курса действий путем систематического изучения его действительных целей, количественного сравнения (там, где возможно) затрат, эффективности и риска, которые связаны с каждой из альтернатив политики или стратегии достижения целей.

3 СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ОБЛАСТЬ  ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ

С середины70-х гг. ХХ в. в менеджменте и теории организации сложился и получил большое распространение системный анализ (подход).Это подход рассматривает все процессы и явления, происходящие в организации в виде определенных целостных систем, обладающих новыми качествами и функциями, не присущими составляющим ее элементам. Изначальный недостаток различных теорий организации заключается в том, что они сосредоточивают внимание только на каком-то важном элементе, а не пересматривают организацию как результирующую, зависящую от многих различных факторов. Все системы имеют устойчивую внутреннюю структуру и состоят из взаимосвязанных элементов, обладающих специфическими функциями. Система – это некоторая целостность, состоящая из взаимозависимых частей, каждая из которых вносит свой вклад в характеристики целого, поэтому другой важной особенностью организаторских учений данного подхода является то, что они все в большей или меньшей мере исходят из наличия так называемого системного эффекта, выражающегося в том, что целое всегда качественно отлично от простой сумы составляющих его частей. Простая система ориентирована на достижение одной цели, а сложная система стремится к достижению нескольких взаимосвязанных целей. Поскольку все организации являются системами, управление системой будет эффективным, если в процессе преобразований внутри организации соотношение количества и качества потребляемых ресурсов на входе-выходе системы будет увеличиваться. В противном случае управление организацией не является эффективным[9, с.88]. Системным анализом принято называть приложение системных концепций к функциям управления, связанным с планированием. Разные люди используют различные термины для определения одного и того же явления или понятия. Многие руководители пользуются как синонимами терминами «системный анализ», «исследование операций»,«операционный анализ». Другие пытаются выделить специальные области исследований, определяемые перечисленными терминами. Если направить свой интерес на понимание смысла и содержания системного подхода, а не на то, чтобы уяснить содержание видов деятельности, определяемых тем или другим из упомянутых терминов, то такая семантическая путаница не вызовет больших трудностей. Все виды деятельности, обозначаемые этими терминами, имеют общие элементы и различаются они сферой приложения и целью анализа.

Отсюда следует, что можно рассматривать принципиальные элементы операционного анализа, системного анализа, анализа по критерию«стоимость– эффективность»и другие одновременно, ибо они действительно идентичны по своему характеру. Чтобы понять содержание методологии, которую принято называть «системным анализом»,необходимо, прежде всего, сознать характер анализируемых проблем, ибо само назначение системного анализа состоит именно в анализе проблем, подлежащих решению в ходе планирования. Для решения любой проблемы, независимо от того, относится ли она к области деятельности организации или к повседневной жизни человека, характерными являются следующие элементы. Первый: кто-либо должен быть поставлен перед проблемой; другими словами, налицо должен быть принимающий решение. Термин «принимающий решение» не следует толковать как обозначающий деятельную, предельно энергичную личность, некую противоположность человеку, мешкающему и нерешительному. Научный смысл этого термина никоим образом не определяет личные качества лица, выполняющего функции принимающего решения. В научном смысле принимающий решение – это некий реально существующий индивидуум, которого не устраивает существующий индивидуум, которого не устраивает существующее состояние дел или перспектива их будущего состояния и который имеет желание и полномочия действовать, чтобы изменить это состояние. Наиболее распространенной ошибкой, совершаемой лицом, могущим принимать решение, является то, что он не может или не умеет распознать наличие альтернатив. Он оказывается неспособным заметить и учесть такие альтернативы, которые ранее ему не встречались и поэтому остались за пределами накопленного им опыта. Индивидуум, не удовлетворенный состоянием дел и ставший по причине принимающим решение, не найдя альтернатив, отличных от существующих, не сможет выполнить свои обязанности, так как только наличие альтернатив формирует проблемы. Неспособность к выявлению альтернатив, а, следовательно, и неспособность к выявлению проблемы ведет к тому же результату, что и сознательный выбор из всех возможных состояний существующего состояния дел. Существенной особенностью причины, по которой принимающий решение оказывается неспособным выявить наличие альтернативы, состоит в том, что она коренится в самой природе человека.

Идея и аппарат системного анализа дают такую возможность. Развитие новой техники или изменение в политике организации постоянно выдвигает новые проблемы для решения. Уклониться от их решения по сути дела нельзя, так как состояние дел, имеющее место при отказе от поиска альтернатив, уже само является результатом неспособности к выявлению проблемы. Если проблему рассматривать с таких позиций, то становится очевидным, что она включает оба аспекта функции планирования, реализуемой управляющим: перспективное планирование и выработку стратегических решений. Заметим, что область проблемы включает также и тактические задачи, с которыми встречаются на этапе реализации плана.

Системный анализ - система понятий, методов(среди которых должен быть метод декомпозиции)и технологий для изучения, описания, реализации систем различной природы и характера, междисциплинарных проблем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нужен ли научный анализ любой проблемы? Рассмотрев вышеописанное, можно сказать, что системный анализ явно полезен. Но нужно ли использовать его при решении любой проблемы? Системный анализ в принципе может быть полезен для решения стратегических проблем, встречающихся в управлении на этапе планирования, и тактических проблем, относящихся к этапу реализации плана, а также для проблем, с которыми встречаемся в повседневной жизни, однако применять его всюду и везде– неразумно. Некоторые проблемы относительно просты по своей природе и не нуждается в глубоком анализе. решении проблем стратегического плана, будь то в военной или гражданской сфере, условия таковы, что результат решения критически зависит от степени понимания ситуации. Другими словами, на конечный результат действия гораздо больше влияет характер выбранной альтернативы, чем быстрота действия. Для этой категории решений характерно наличие неопределенностей, безграничное количество возможных альтернатив и то, что использование ресурсов будет происходить в будущем, часто весьма отдаленном. Существуют и такие типы решений, которые занимают промежуточное место между критичными по времени и критичными по познанности ситуации и не требуют глубокого анализа. Рутинные решения, принимаемые повседневно в границах общей установленной политики, служат примером решений, не требующих ни большой спешки, ни затрат на серьезный анализ. Для понимания существа системного анализа, его роли и места в стратегических решениях, прежде всего, необходимо иметь четкое представление о принципиальном содержании проблемы, о важнейших ее элементах и принципах ее решения. Системный анализ представляет собой методологию анализа и решения проблем, использующую систематическое исследование и сравнение альтернатив, проводимых на основе соотношении оценок стоимости ресурсов, затрачиваемых на их реализацию, и получаемой в результате выгоды. Как часть этого исследования обязателен глубоких анализ тех неопределенностей, которые присущи решениям, реализуемым в будущем. Несмотря на то, что в системном анализе для решения проблем часто используют как логические, так и математические методы, не следует предполагать, что между системным анализом и сложным математическим аппаратом существует обязательная связь. Сложнейшие проблемы очень часто анализируют и решают, не обращаясь к чему-либо более сложному, чем математика. Роль суждений человека в системном анализе часто понимается совершенно превратно. Системный анализ служит только дополнением к суждению, основывающемуся на опыте и интуиции принимающего решения. Основу системы методов, используемых в управлении, составляет общенаучная методология, предусматривающая системный, комплексный подход к решению проблем, а также применение таких методов, как моделирование, экспериментирование, социологические измерения. Системный подход применяется как способ упорядочения управленческих проблем, благодаря которому осуществляется их структурирование, определяются цели решения, варианты, устанавливаются взаимосвязи и зависимости элементов проблем, а также факторы и условия, оказывающие воздействие на их решение. Системный подход к анализу проблемной ситуации позволяет выявить факторы и причины, приведшие к появлению проблемы в целом и ее составных частей. Он особенно важен при возникновении новых проблемных ситуаций, с которыми организация прежде не сталкивалась.  Несомненно, что уже на этом этапе возникает потребность в сборе информации, изучении всех фактов, которые помогают разобраться в сложившейся ситуации. В дело может пойти изучение отчетов, беседы с сотрудниками, консультирование с руководителями и специалистами других подразделений. Всю собранную информацию необходимо оценить с точки зрения ее надежности и источников поступления, чтобы исключить влияние недостоверных сведений. Наряду с данными, отражающими состояние организации, необходимо проанализировать динамику и тенденции в изменении внешних факторов, которые особенно важны с точки зрения решаемой проблемы.