Категориальный аппарат системного анализа

Необходимость появления системного анализа, его суть и терминология

Исследование любого достаточно сложного объекта или системы сопровождается решенияем ряда вопросов:

• 1) необходимо четко сформулировать цель исследований, определить границы исследования или границы создаваемой (совершенствуемой) системы, оценить фактическое положение дел в исследуемой области, а также определить необходимое или желаемое положение дел. Необходимым называют положение, когда оно объективно обусловлено. Желаемое положение определяется субъектом — исследователем. Оценка разности между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел определяет суть проблемы и актуальность ее решения;
• 2) необходимо выбрать систему показателей, такую, чтобы можно было сравнивать между собой различные варианты решения возникающих проблем и способы достижения поставленных целей.

Задачи исследования и создания сложных объектов не могут быть решены простыми методами. Их сложность требует разработки специальных методов исследований, в том числе специальных математических и статистических моделей, учитывающих структурную и функциональную сложность рассматриваемых объектов. В человеко-машинных системах (производственных, социальных и т. д.), в состав которых входят люди, возникают дополнительные трудности учета целей и интересов людей, что намного усложняет процесс исследования. Подобные задачи и являются предметом рассмотрения в системном анализе.

Таким образом, системный анализ — эго прикладная наука, синтезирующая идеи общей теории систем и возможности кибернетики, информатики, математики, современной вычислительной техники с целью изучения, моделирования и создания сложных объектов и систем. Системный анализ развивает существующие методы их изучения и проектирования.

Очевидно, что решение больших проблем может быть найдено на основе целостного, всестороннего, системного подхода. Решения, вырабатываемые с использованием системного анализа, должны удовлетворять интересы не только рассматриваемого крупного объекта (системы), но быть приемлемы для всех сторон, заинтересованных в проблеме, и, следовательно, обеспечивать решение проблемы не только рассматриваемого объекта (системы), но и всех подсистем, входящих в систему. В прикладном аспекте системный анализ — это комплекс методов и приемов проектирования, прогнозирования, принятия решений и анализа проблемных ситуаций. Одну и ту же проблему можно попытаться решить с помощью различных математических методов. Выбор наиболее адекватного специфике и особенностям объекта, типам математического описания является самостоятельной проблемой. Именно методология и методика ее решения — суть системного анализа. С практической точки зрения системные методы наиболее эффективны на нредпроектных этапах. Метко охарактеризовал системный принцип российский ученый-генетик Т. Фрисовский: «Системный анализ — это когда сначала думают, а йотом делают». Из нестандартных определений: системный анализ — это кибернетика без математики, формализованный здравый смысл, предпроектная стадия в разработках и предмодельная стадия в научных исследованиях.

Системный анализ — это научное обоснование решений, предполагающее минимум научности. Для уяснения методологии системного анализа рассмотрим основные идеи, которые он использует:

• • при исследовании сложных объектов (систем) преимущественное внимание уделяется связям рассматриваемого объекта с окружающей средой, а затем уже анализируются его функции и структура;
• • при исследовании сложного объекта (системы), прежде всего, определяются его цели и функции, а уже после — его структура;
• • при решении сложных проблем должно учитываться необходимое и возможное, желаемое и достижимое, получаемый эффект и располагаемые ресурсы.

Принимаемые решения должны учитывать последствия для всех систем и подсистем, которые затрагиваются этими решениями.

Итак, суть системного анализа заключается в следующем:

• • в принятии наиболее предпочтительных и рациональных решений при выборе из многих возможных альтернатив;
• • во всесторонней оценке каждого возможного решения (альтернативы) с позиции долгосрочной перспективы;
• • в углубленном понимании (уяснении) и упорядочении (структуризации) проблем;
• • в разработке новых принципов научного мышления, учитывающих взаимосвязь целого и частного, рассмотрении систем и объектов на всех этапах их полного жизненного цикла;
• • в использовании, прежде всего, для решения крупных стратегических проблем, в стремлении получить решение в количественной форме.

Новизна системного анализа заключается во всестороннем целостном рассмотрении проблем с использованием качественного и количественного анализа, в определении и устранении неопределенности. Новыми являются схемы сочетания мнений, суждений и интуиции экспертов и математических, статистических и других моделей при исследовании и проектировании сложных систем и объектов. Системный анализ обостряет интуицию специалистов, что обеспечивает более качественное изучение проблемы, оценку преимуществ и недостатков каждой из альтернатив и нахождение оптимального решения.

Системный анализ рассматривается как методическая основа, обеспечивающая использование суждений отдельных экспертов в разных областях знаний для получения итоговых результатов, превосходящих частные индивидуальные суждения. Но неполнота знаний, субъективность и интуитивность оценок и неопределенность сведений об исследуемых объектах и системах приводят к тому, что на базе имеющейся информации можно только оценить степень преимущества одной альтернативы по сравнению с другими. Естественно, системный анализ, как и другие способы исследования, имеет и ограничения. Ограниченность системного анализа вытекает из неизбежной неточности и неполноты имеющейся информации, наличия упрощающих допущений в анализе, отсутствия методов точного прогнозирования поведения исследуемых объектов, а также приближенности критериев оценки их эффективности. Например, во многих случаях при разработке и оценке альтернатив при принятии того или иного решения играют важную роль факторы социально-политического характера. Однако в настоящее время разработка методов учета такого рода факторов находится в самой начальной стадии, а поэтому их учет осуществляют приближенно, интуитивно, в основном полагаясь на экспертные оценки. Поэтому чрезвычайно важно при разработке и выборе альтернатив акцентировать внимание лиц, принимающих решения, на неизмеримых факторах.

Многие другие факторы, также имеющие существенное значение, не поддаются количественной оценке и вследствие этого исключаются из рассмотрения. Во многих случаях осуществляется недостоверная оценка роли подобных факторов. Иногда им может придаваться неправильный вес при проведении исследования, а следовательно, и в решении, основанном на таком исследовании. Другой аспект заключается в следующем. Внешне исследование может выглядеть количественно точным и считается абсолютно достоверным и обоснованным, хотя в его основе — субъективные суждения. Другими словами, при реализации количественной оценки были сделаны неприемлемые допущения и упрощения, а также отвергнуты существенные качественные факторы и преувеличена важность абстрактных вычислений. Но без проведения системного анализа мы обязательно столкнемся с еще большей опасностью упущения и неправильной оценки отдельных факторов. К недостаткам современного системного анализа можно отнести и то, что он находится на начальной стадии своего становления. Его практическая значимость зависит от уровня и совершенства математических, экономических и других методов и конкретных знаний в области фундаментальных и прикладных исследований.

Даже при достаточно хорошо формализованных исследованиях и применении математических методов оценки альтернатив и выбора рациональных решений экспертные оценки и мнения лиц, принимающих решения, играют большую, а иногда и решающую роль на всех его стадиях исследования.

Однако основная ценность системного анализа состоит не только и не столько в количественном решение проблемы, а в увеличение степени ее понимания экспертами и лицами, принимающими решения, а также в повышении достоверности оценки возможных альтернатив и путей решения проблемы.

Итак, полезность методов системного анализа состоит:

• • в большем понимании сути проблемы;
• • большей точности: четкое формулирование целей исследуемых объектов и систем, предусмотренное в системном анализе, а также определение задач и функций снизит степень неясности многоплановых целей;
• • большей сравнимости: исследования могут быть организованы таким образом, что результаты исследования какого-либо объекта в одной области деятельности можно сравнить с объектами в других областях деятельности;
• • большей эффективности: рациональные решения, выработанные с использованием системного анализа, должны привести к более правильному распределению имеющихся ресурсов и повысить эффективность функционирования рассматриваемого объекта (системы).