Принципы системного анализа

Принцип — это обобщенные опытные данные, это закон явлений, найденный из наблюдений. Поэтому их истинность связана только с фактом, а не с какими-либо домыслами. 3].

Важнейшие принципы системного анализа сводятся к следующему: процесс принятия решений должен начинаться с выявления и чёткого формулирования конечных целей; необходимо рассматривать всю проблему как целое, как единую систему и выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения; необходимы выявление и анализ возможных альтернативных путей достижения цели; цели отдельных подразделений не должны вступать в конфликт с целями всей программы.

Принципы разделяются на:

• · Принцип оптимальности;
• · Принцип эмерджентности;
• · Принцип системности;
• · Принцип иерархии;
• · Принцип интеграции;
• · Принцип формализации;

Эти классические принципы системного анализа, носящие прежде всего философский характер, постоянно развиваются, причем в разных направлениях.

Принцип оптимальности заключается в выборе наилучшего варианта из всех возможных. С точки зрения системного анализа в такой задаче наиболее интересным становится методологический аспект. Если раньше оптимизация была связана в основном только с анализом, то в настоящее время она невозможна при требовании своей полноты без использования методов синтеза. Необходимость синтетических методов вытекает из принципа эмерджентности. 3]

Принцип эмерджентности — сравнительно новый и малоизвестный принцип системного анализа выражает следующее важное свойство системы: чем больше система и чем больше различие в размерах между частью и целым, тем выше вероятность того, что свойства целого могут сильно отличаться от свойств частей. Данный принцип подчеркивает возможность несовпадения локальных оптимумов целей отдельных частей с глобальным оптимумом цели системы. Поэтому он указывает на необходимость в целях достижения глобальных результатов принимать решения и вести разработки по совершенствованию систем не только на основе данных анализа, но и их синтеза. 3].

Следует отметить, что принцип эмерджентности является выражением закона материалистической диалектики — перехода количества в качество.

Принцип системности выступает как одна из граней диалектической философии, как конкретизация и развитие диалектического метода. «Чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и опосредствования.

Принцип системности предполагает подход к новой технике как к комплексному объекту, представленному совокупностью взаимосвязанных частных элементов (функций), реализация которых обеспечивает достижение нужного эффекта, в минимальные сроки и при минимальных трудовых, финансовых и материальных затратах, с минимальным ущербом окружающей среды. Он предполагает исследование объекта, с одной стороны, как единого целого, а с другой стороны, как части более крупной системы, в которой анализируемый объект находится с остальными системами в определенных отношениях. Таким образом, принцип системности охватывает все стороны объекта и предмета в пространстве и во времени.

Принцип иерархии есть тип структурных отношений в сложных многоуровневых системах, характеризуемых упорядоченностью, организованностью взаимодействий между отдельными уровнями по вертикали. Иерархические отношения имеют место во многих системах, для которых характерна как структурная, так и функциональная дифференциация, т. е. способность к реализации определенного круга функций. Причем на более высоких уровнях осуществляются функции интеграции, согласования. Необходимость иерархического построения сложных систем обусловлена тем, что управление в них связано с переработкой и использованием больших массивов информации, причем на нижележащих уровнях используется более детальная и конкретная информация, охватывающая лишь отдельные аспекты функционирования системы, а на более высокие уровни поступает обобщенная информация, характеризующая условия функционирования всей системы, и принимаются решения относительно системы в целом. В реальных системах иерархическая структура никогда не бывает абсолютно жесткой в силу того, что иерархия сочетается с большей или меньшей автономией нижележащих уровней по отношению к вышележащим, и в управлении используются присущие каждому уровню возможности самоорганизации. [3].

Принцип интеграции (интеграция — от лат. целостность, объединение в целое каких-либо частей или свойств, восстановление) направлен на изучение интегративных свойств и закономерностей. А интегративные свойства появляются в результате совмещения элементов до целого, совмещения функций во времени и в пространстве. [3].

Принцип формализации (формальный — относящийся к форме, в противоположность сущности, т. е. несущественный) нацелен на получение количественных и комплексных характеристик. [3].

Методика системного анализа разрабатывается и применяется в тех случаях, когда у лиц, принимающих решения, на начальном этапе нет достаточных сведений о проблемной ситуации, позволяющих выбрать метод ее формализованного представления, сформировать математическую модель или применить один из новых подходов к моделированию, сочетающих качественные и количественные приемы. В таких условиях может помочь представление объектов в виде систем, организация процесса принятия решения с использованием разных методов моделирования.

Для того чтобы организовать такой процесс, нужно определить последовательность этапов, рекомендовать методы для выполнения этих этапов, предусмотреть при необходимости возврат к предыдущим этапам. Такая последовательность определенным образом выделенных и упорядоченных этапов с рекомендованными методами или приемами их выполнения представляет собой методику системного анализа. Методика системного анализа разрабатывается для того, чтобы организовать процесс принятия решения в сложных проблемных ситуациях. Она должна ориентироваться на необходимость обоснования полноты анализа, формирование модели принятия решения, адекватно отображать рассматриваемый процесс или объект.

Одной из принципиальных особенностей системного анализа, отличающей его от других направлений системных исследований, является разработка и использование средств, облегчающих формирование и сравнительный анализ целей и функций систем управления. Вначале методики формирования и исследования структур целей базировались на сборе и обобщении опыта специалистов, накапливающих этот опыт на конкретных примерах. Однако в этом случае невозможно учесть полноту получаемых данных.

Таким образом, основной особенностью методик системного анализа является сочетание в них формальных методов и неформализованного (экспертного) знания. Последнее помогает найти новые пути решения проблемы, не содержащиеся в формальной модели, и таким образом непрерывно развивать модель и процесс принятия решения, но одновременно быть источником противоречий, парадоксов, которые иногда трудно разрешить. Поэтому исследования по системному анализу начинают все больше опираться на методологию прикладной диалектики. С учетом вышесказанного в определении системного анализа нужно подчеркнуть, что системный анализ:

применяется для решения таких проблем, которые не могут быть поставлены и решены отдельными методами математики, т. е. проблем с неопределенностью ситуации принятия решения, когда используют не только формальные методы, но и методы качественного анализа («формализованный здравый смысл»), интуицию и опыт лиц, принимающих решения;

объединяет разные методы с помощью единой методики; опирается на научное мировоззрение;

объединяет знания, суждения и интуицию специалистов различных областей знаний и обязывает их к определенной дисциплине мышления;

уделяет основное внимание целям и целеобразованию. 3].

Характеристика научных направлений, возникших между философией и узкоспециальными дисциплинами, позволяет расположить их примерно в следующем порядке: философско-методологичекие дисциплины, теория систем, системный подход, системология, системный анализ, системотехника, кибернетика, исследование операций, специальные дисциплины.

Системный анализ расположен в середине этого перечня, так как он использует примерно в одинаковых пропорциях философско-методологические представления (характерные для философии, теории систем) и формализованные методы в модели (что характерно для специальных дисциплин).

Системный анализ может выполняться в следующей последовательности:

• 1. Постановка проблемы — отправной момент исследования. В исследовании сложной системы ему предшествует работа по структурированию проблемы.
• 2. Расширение проблемы до проблематики, т. е. нахождение системы проблем, существенно связанных с исследуемой проблемой, без учета которых она не может быть решена.
• 3. Выявление целей: цели указывают направление, в котором надо двигаться, чтобы поэтапно решить проблему.
• 4. Формирование критериев. Критерий — это количественное отражение степени достижения системой поставленных перед ней целей. Критерийэто правило выбора предпочтительного варианта решения из ряда альтернативных. Критериев может быть несколько. Многокритериальность является способом повышения адекватности описания цели. Критерии должны описать по возможности все важные аспекты цели, но при этом необходимо минимизировать число необходимых критериев.
• 5. Агрегирование критериев. Выявленные критерии могут быть объединены либо в группы, либо заменены обобщающим критерием.
• 6. Генерирование альтернатив и выбор с использованием критериев наилучшей из них. Формирование множества альтернатив является творческим этапом системного анализа.
• 7. Исследование ресурсных возможностей, включая информационные ресурсы.
• 8. Выбор формализации (моделей и ограничений) для решения проблемы.
• 9. Построение системы.
• 10. Использование результатов проведенного системного исследования. [3]