Основные принципы и методы системного анализа

Методы данного типа преследуют основную цель - поиск новых идей, их широкое обсуждение и конструктивную критику. Основная гипотеза заключается в предположении, что среди большого числа идей имеются, по меньшей мере, несколько хороших. В зависимости от принятых правил и жесткости их выполнения различают прямую мозговую атаку, метод обмена мнениями, методы типа комиссий, судов (когда одна группа вносит как можно больше предложений, а вторая - старается их максимально критиковать) и т.п. В последнее время иногда мозговую атаку проводят в форме деловой игры.[4]

Методы типа "сценариев". Методы подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенных в письменном виде, получили название сценариев. Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование временных координат было снято, и сценарием стали называть любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы и предложения по ее решению или по развитию системы, независимо от того, в какой форме он представлен. Как правило, на практике предложения для подготовки подобных документов пишутся экспертами вначале индивидуально, а затем формируется согласованный текст.

Роль специалистов по системному анализу при подготовке сценария - помочь привлекаемым ведущим специалистам соответствующих областей знаний выявить общие закономерности системы; проанализировать внешние и внутренние факторы, влияющие на ее развитие и формирование целей; определить источники этих факторов; проанализировать высказывания ведущих специалистов в периодической печати, научных публикациях и других источниках научно-технической информации; создать вспомогательные информационные фонды (лучше автоматизированные), способствующие решению соответствующей проблемы.[4]

Сценарий позволяет создать предварительное представление о проблеме (системе) в ситуациях, когда не удается сразу отобразить ее формальной моделью. Но все же сценарий - это текст со всеми вытекающими последствиями (синонимия, омонимия, парадоксы), связанными с возможностью неоднозначного его толкования разными специалистами. Поэтому такой текст следует рассматривать как основу для разработки более формализованного представления о будущей системе или решаемой проблеме.[4]

Методы экспертных оценок. Основа этих методов - различные формы экспертного опроса с последующим оцениванием и выбором наиболее предпочтительного варианта. Возможность использования экспертных оценок, обоснование их объективности базируется на том, что неизвестная характеристика исследуемого явления трактуется как случайная величина, отражением закона распределения которой является индивидуальная оценка эксперта о достоверности и значимости того или иного события. [4]

При этом предполагается, что истинное значение исследуемой характеристики находится внутри диапазона оценок, полученных от группы экспертов и что обобщенное коллективное мнение является достоверным. Наиболее спорным моментом в данных методиках является установление весовых коэффициентов по высказываемым экспертами оценкам и приведение противоречивых оценок к некоторой средней величине. [4]

Экспертный опрос - это не одноразовая процедура. Такой способ получения информации о сложной проблеме, характеризующейся большой степенью неопределенности, должен стать своего рода "механизмом" в сложной системе, т.е. необходимо создать регулярную систему работы с экспертами.[4]

Одной из разновидностей экспертного метода является метод изучения сильных и слабых сторон организации, возможностей и угроз ее деятельности - метод SWOT-анализа.

Данная группа методов находит широкое применение в социально-экономических исследованиях.

Методы типа "Делъфи". Первоначально метод "Дельфи" был предложен как одна из процедур при проведении мозговой атаки и должен помочь снизить влияние психологических факторов и повысить объективность оценок экспертов. Затем метод стал использоваться самостоятельно. Его основа - обратная связь, ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура и учет этих результатов при оценке значимости экспертов.[4]

В конкретных методиках, реализующих процедуру "Дельфи", это средство используется в разной степени. Так, в упрощенном виде организуется последовательность итеративных циклов мозговой атаки. В более сложном варианте разрабатывается программа последовательных индивидуальных опросов с помощью анкет-вопросников, исключающих контакты между экспертами, но предусматривающих ознакомление их с мнениями друг друга между турами. Вопросники от тура к туру могут уточняться. Для снижения таких факторов, как внушение или приспособление к мнению большинства иногда требуется, чтобы эксперты обосновали свою точку зрения, но это не всегда приводит к желаемому результату, а напротив, может усилить эффект приспособляемости. В наиболее развитых методиках экспертам присваивают весовые коэффициенты значимости их мнений, вычисляемые на основе предшествующих опросов, уточняемые от тура к туру и учитываемые при получении обобщенных результатов оценок.[4]

Методы типа "дерева целей". Термин "дерево" предполагает использование иерархической структуры, полученной путем разделения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, которые можно называть подцелями нижележащих уровней или, начиная с некоторого уровня, - функциями.[4]

Метод "дерева целей" ориентирован на получение относительно устойчивой структуры целей проблем, направлений, т.е. такой структуры, которая на протяжении какого-то периода времени мало изменялась при неизбежных изменениях, происходящих в любой развивающейся системе.[4]

Для достижения этого при построении первоначального варианта структуры следует учитывать закономерности целеобразования и использовать принципы формирования иерархических структур.

Морфологические методы. Основная идея морфологического подхода - систематически находить все возможные варианты решения проблемы путем комбинирования выделенных элементов или их признаков. В систематизированном виде метод морфологического анализа был впервые предложен швейцарским астрономом Ф. Цвикки и часто так и называется "метод Цвикки". [4]

Деловые игры - метод имитации выработан для принятия управленческих решений в различных ситуациях путем игры по заданным правилам группы людей или человека и компьютера. Деловые игры позволяют с помощью моделирования и имитации процессов выйти на анализ, решение сложных практических задач, обеспечить формирование мыслительной культуры, управления, мастерства общения, принятия решений, инструментальное расширение управленческих навыков.[4]

Деловые игры выступают как средства анализа систем управления и подготовки специалистов.

Для описания систем управления на практике используется ряд формализованных методов, которые в разной степени обеспечивают изучение функционирования систем во времени, изучение схем управления, состава подразделений, их подчиненности и т.д., с целью создания нормальных условий работы аппарата управления, персонализации и четкого информационного обеспечения управления

Одна из наиболее полных классификаций, базирующаяся на формализованном представлении систем, т.е. на математической основе, включает следующие методы:

- аналитические (методы как классической математики, так и математического программирования);

- статистические (математическая статистика, теория вероятностей, теория массового обслуживания);

- теоретико-множественные, логические, лингвистические, семиотические (рассматриваемые как разделы дискретной математики);

графические (теория графов и пр.).

Классу плохо организованных систем соответствует в данной классификации статистические представления. Для класса самоорганизующихся систем наиболее подходящими являются модели дискретной математики и графические модели, а также их комбинации.

Прикладные классификации ориентированы на экономико-математические методы и модели и в основном определяются функциональным набором задач, решаемых системой.[4]

Рассмотрим примеры системного анализа:

Пример. Рассмотрим простую задачу - пойти утром на занятия в вуз. Эта часто решаемая студентом задача имеет все аспекты:

- материальный, физический аспект - студенту необходимо переместить некоторую массу, например, учебников и тетрадей на нужное расстояние;

- энергетический аспект - студенту необходимо иметь и затратить конкретное количество энергии на перемещение;

- информационный аспект - необходима информация о маршруте движения и месторасположении вуза и ее нужно обрабатывать по пути своего движения;

- человеческий аспект - перемещение, в частности, передвижение на автобусе невозможно без человека, например, без водителя автобуса;

- организационный аспект - необходимы подходящие транспортные сети и маршруты, остановки и т.д.;

- пространственный аспект - перемещение на определенное расстояние;

- временной аспект - на данное перемещение будет затрачено время (за которое произойдут соответствующие необратимые изменения в среде, в отношениях, в связях).

Все типы ресурсов тесно связаны и сплетены. Более того, они невозможны друг без друга, актуализация одного из них ведет к актуализации другого.[5]

Типы мышления

Особый тип мышления - системный, присущий аналитику, который хочет не только понять суть процесса, явления, но и управлять им. Иногда его отождествляют с аналитическим мышлением, но это отождествление не полное. Аналитическим может быть склад ума, а системный подход есть методология, основанная на теории систем.

Предметное (предметно-ориентированное) мышление - это метод (принцип), с помощью которого можно целенаправленно (как правило, с целью изучения) выявить и актуализировать, познать причинно-следственные связи и закономерности в ряду частных и общих событий и явлений. Часто это методика и технология исследования систем.

Системное (системно-ориентированное) мышление - это метод (принцип), с помощью которого можно целенаправленно (как правило, с целью управления) выявить и актуализировать, познать причинно-следственные связи и закономерности в ряду общих и всеобщих событий и явлений. Часто это методология исследования систем.

При системном мышлении совокупность событий, явлений (которые могут состоять из различных составляющих элементов) актуализируется, исследуется как целое, как одно организованное по общим правилам событие, явление, поведение которого можно предсказать, прогнозировать (как правило) без выяснения не только поведения составляющих элементов, но и качества и количества их самих. Пока не будет понятно, как функционирует или развивается система как целое, никакие знания о ее частях не дадут полной картины этого развития.[5]

Глава 3. Задачи исследования операций

Под операцией понимается любое мероприятие (или система действий), объединенное единым замыслом и направленное к достижению определенной цели.

Примеры операций:

1. Система мероприятий, направленная к повышению надежности технического устройства.

2. Отражение воздушного налета средствами ПВО (противовоздушная оборона).

3. Размещение заказов на производство оборудования.

4. Разведывательный поиск группы самолетов в тылу противника.

5. Запуск группы искусственных спутников Земли для установления системы телевизионной связи.

6. Система перевозок, обеспечивающая снабжение ряда пунктов определенного вида товарами.

Операция всегда является управляемым мероприятием, т. е. от нас зависит выбрать тем или другим способом какие-то параметры, характеризующие способ ее организации. «Организация» здесь понимается в широком смысле слова, включая и выбор технических средств, применяемых в операции.

Например, организуя отражение воздушного налета средствами ПВО, мы можем, в зависимости от обстановки, выбирать тип и свойства применяемых технических средств (ракет, установок) или же, при заданных технических средствах, решать только задачу рациональной организации самой процедуры отражения напета (распределение целей между установками, количество ракет, направляемых на каждую цель и т. д.).

Всякий определенный выбор зависящих от нас параметров называется решением.

Решения могут быть удачными и неудачными, разумными и неразумными. Оптимальными называются решения, которые, по тем или иным соображениям, предпочтительнее других.

Основной задачей исследования операций является -- предварительное количественное обоснование оптимальных решений.

Само принятие решения выходит за рамки исследования операций и относится к компетенции ответственного лица (или группы лиц), которым предоставлено право окончательного выбора. При этом выборе ответственные за него лица могут учитывать, наряду с рекомендациями, вытекающими из математического расчета, еще ряд соображений (количественного и качественного характера), которые не были учтены расчетом.[6]

Таким образом, исследование операций не ставит себе задачей полную автоматизацию принятия решений, полное исключение из этого процесса размышляющего, оценивающего, критикующего человеческого сознания. В конечном итоге, решение всегда принимается человеком (или группой лиц); задача исследования операций -- подготовить количественные данные и рекомендации, облегчающие человеку принятие решения.

Наряду с основной задачей -- обоснованием оптимальных решений -- к области исследования операций относятся и другие задачи, такие как

сравнительная оценка различных вариантов организации операции;

оценка влияния на результат операции различных параметров (элементов решения и заданных условий);

исследование так называемых «узких мест», то есть элементов управляемой системы, нарушение работы которых особенно сильно сказывается на успехе операции, и т. д.[6]

Эти «вспомогательные» задачи исследования операций приобретают особую важность, когда мы рассматриваем данную операцию не изолированно, а как составной элемент целой системы операций. Так называемый «системный» подход к задачам исследования операций требует учета взаимной зависимости и обусловленности целого комплекса мероприятий. Разумеется, в принципе всегда можно объединить систему операций в одну сложную операцию более «высокого порядка», но на практике это не всегда удобно (и не всегда желательно), и в ряде случаев целесообразно выделять в качестве «операций» отдельные элементы системы, а окончательное решение принимать с учетом роли и места данной операции в системе.

Глава 4 История и библиография системного анализа

Формирование понятий системного анализа началось еще в древности. Многие философы, математики, физики и др. ученые описывали окружающую нас действительность. И только во второй половине XX века появилась такая наука как «Системный анализ». Ее создателем считается австрийский ученый Людвиг фон Берталанфи, создавший нучный труд «Общая теория систем» в которой выдвинул первую в современной науке обобщённую системную концепцию, задачами которой, являются разработка математического аппарата описания разных типов систем. Таким образом обобщив многовековые накопленные знания многих ученых и философов.

Среди них было и множество российских ученых, которые внесли большой вклад в развитие теории систем. Среди них можно назвать Е. В. Федорова, Д. И. Менделеева (периодическая система химических элементов), В. В. Вернадского (биогеохимия), В. Сукачева (теория биогеоценозов).

Первой работой, полностью посвящённой проблемам организации, была работа известного русского исследователя минералов Е. В. Федорова: «Симметрия правильных систем фигур». В 1891 г. Е. Фёдоров впервые показал, что, несмотря на огромное разнообразие кристаллов, в них существует всего лишь 230 различных типов кристаллических решеток. Оказалось, что количество структурных форм, в которых может существовать материя, гораздо беднее её видового разнообразия. Основное открытие состояло в том, что для любого вещества, способного к кристаллизации, существует ограниченное количество возможных структурных форм. Исследования Фёдорова позволяют считать, что образование различных организационных форм подчиняется некоторым общим законам, управляющих нашим миром.[5]

С конца 19 века математики начали заниматься проблемами, которые, по своему существу, очень близки теории организации. Прежде всего, это некоторые области топологии и качественной теории дифференциальных уравнений.[5]

Несмотря на то, что понятие система известно с давних времен, первые попытки определить его как самостоятельную научную категорию делаются лишь в 30 годы ХХ столетия. Существенный шаг к теории организации был сделан российским учёным А. Богдановым (настоящая фамилия Малиновский). Три тома новаторской книги А. Богданова "Тектология" издавались на русском языке в период с 1912 по 1917 г. Широко обсуждавшееся немецкое издание вышло в 1928 году. Тем не менее, на Западе очень мало известно о первой версии общей теории систем, которая послужила предтечей кибернетики. Даже в "Общей теории систем" Людвига фон Берталанфи, опубликованной в 1968 году и содержащей раздел по истории теории систем, не содержится ни одной ссылки на Богданова.[5]

А. Богданов изучал формы живой материи, общие принципы организации всего материального мира, в том числе организацию общества. Теория Богданова ставила своей целью изучение динамики организационных форм, изучение характера их изменения под действием внешних и внутренних факторов. Богданов на материале из областей естествознания и обществоведения показал существование закономерностей в изменении организационных структур, общих для явлений разной природы. В 1911 г. он выпустил в свет первую часть книги «Всеобщая организационная наука» (Тектология). По существу эта работа одна из первых положила начало «Теории систем». Окончательно она была завершена в 1925-1926 годах.

Основная идея работы Богданова состоит в том, что ограниченное количество структурных форм материи создает неизмеримое разнообразие окружающей нас действительности.

Большую роль в становлении системных представлений сыграли исследования в области теории управления. Основы теории автоматического регулирования заложил И.А. Вышнеградский (1831 - 1918). А. А. Ляпунов разработал общие задачи устойчивого движения (1857 - 1918). В ХХ веке А. Тьюринг (1912 - 1954) создал теорию универсальных автоматов (первая английская ЭВМ). Дж. Фон Нейман (1903 -1957) разработал ЭВМ в США. Основатель кибернетики Н. Винер убеждал общественность в единстве механизмов управления в машинах и живых организмах (1948). В то же время К. Шеннон разработал идеи теории информации. Большой вклад в развитие кибернетики внес У. Р. Эшби (1958).[5]

В Советском Союзе в области теории информации и кибернетики работали академик Л. В. Кантарович (1939), академик Глушков (1923 - 1982), академик Берг (1893 - 1979) и др.[5]

Кибернетика внесла в системные представления идею управляемости организаций различного уровня сложности. С позиций кибернетики удалось увидеть общность (инвариантность) механизмов управления в машине и живых организмах. В дальнейшем эта концепция привела к представлению о самоуправляемой Вселенной.

В 70 гг. 20 века в науке сложилось понимание возможности самоорганизации материи под влиянием внутренних причин. Появились понятия детерминированный хаос, фрактал, автопоэзис, диссипативные структуры, синергетика. Все теории приблизительно об одном. Они представляют собой учения о взаимодействии, о развитии, о самоорганизации систем разной сложности. Синергетика делает акцент на изучении неустойчивых процессов, т.е. процессов развития.

Как видно, теория систем продолжает развиваться, включая в себя всё большее количество законов природы. Один из важнейших аспектов современного развития научной мысли состоит в том, что мы более не признаём существования универсальной картины Мира. «Все научные построения являются моделями, представляющими определённые аспекты или стороны реальности». «Различные теории систем являются моделями различных аспектов Мира. Это, конечно, не исключает, а скорее предполагает возможность последующих синтезов, в которые войдут и будут объединены различные, современные исследования целостности и организации».

Заключение

В данной работе был рассмотрен системный анализ, область применения системного анализа, его логические основы, методология и принципы.

Был изучен системный подход и понятие системного подхода. Проанализированы такие категории системного анализа как связь, целостность системы, ее элемент, а так же рассмотрены задачи исследований операций, такие как предварительное количественное обоснование оптимальных решений, подготовка количественных данные и рекомендаций, облегчающих человеку принятие решения и т.д., а так же изучена краткая история и библиография системного анализа.

Привлечение методов системного анализа для решения проблем в указанных областях необходимо, прежде всего, потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределённости, которая обусловлена наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы системного анализа направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Специалисты по системному анализу только готовят или рекомендуют варианты решения, принятие же самого решения остаётся в компетенции соответствующего должностного лица (или органа).

Список литературы

Мухин В.И. Исследование систем управления. М.: Изд. Нац. Института бизнеса, 2000.

Коротков Э.М. Исследование систем управления: Учебник. - М.: издательско-консалтинговая компания "ДеКа", 2000.

Исследование систем управления и системный анализ. - 4.1,2/ Н.В. Минеёва, М.Е. Мотышик и др. / СПб.: Изд-во СПб. Университета экономики и финансов, 2000.

Игнатьева А.В. Исследование систем управления. М.: ЮНИТИ-ДАНА. 2000.

Старастенко A. M., Якушина Н.В. Исследование систем управления. Учебно-методическое пособие. Орёл: Изд-во ОРАГС, 2003. 206 с.

Попов В.Н. Системный анализ в менеджменте. Изд-во КноРус,2007

Размещено на Allbest.ru