Методология, технология и организация информационно-аналитической работы

-- многокритериальностью выбора (анализ ситуации несводим к операции получения одной универсальной оценки);

-- неполнотой знаний о системе (в частности -- о полноте перечня показателей качества и альтернатив);

-- несопоставимостью отдельных показателей качества (проблема согласования размерности);

-- наличием субъективизма в оценках качества и другие.

Для решения таких проблем часто прибегают к методикам оценки рисков , что позволяет согласовать размерность показателей рисков, перейдя к вероятностным оценкам. При этом риск интерпретируется не только как цена ошибки, но и как вероятность того, что цель не будет достигнута или что неучтенными при совершении выбора осталось некоторое число вариантов. Однако не каждый специалист по управлению в состоянии самостоятельно исчислить риски или располагает временем для этого -- для этой работы чаще всего и привлекаются консультанты и эксперты. Задачей таких специалистов является структуризация проблем, квалифицированная оценка пространства альтернатив -- то есть информационное обеспечение процесса принятия решения конкретным руководителем. Здесь работает принцип разделения ответственности , значение которого трудно переоценить.

Существует целый ряд подходов к сравнению альтернатив. При этом проблема выбора конкретного метода нередко сама заслуживает проведения отдельного исследования. К числу наиболее мощных подходов обычно относят следующие:

1. Метод стоимость-эффективность, разработанный и впервые примененный в США при оценке военно-политических и военно-технических проблем. При его использовании требуется дать экономическую и политическую оценку различных вариантов того или иного военнотехнического проекта, а затем рекомендовать наилучший на основе анализа, включающего в себя как моделирование на ЭВМ, так и учет субъективных суждений экспертов. Анализ осуществляется для нескольких вариантов: 1) максимальная эффективность при заданной стоимости; 2) минимальная стоимость при заданной эффективности; 3) максимальное отношение эффективности к стоимости. Этот метод объединяет методологию исследования операций и экспертных оценок. Однако по мере снижения доли объективных оценок, получаемых в ходе моделирования, данный метод дает резкое ухудшение качества решений.

2. Методы многокритериальной оценки альтернатив , связанные с нахождением значения некоторой функции полезности (количественной оценки полезности каждой из рассматриваемых альтернатив). Выделяются следующие группы методов:

-- аксиоматические методы, когда определяются некие правила количественной оценки полезности при наличии ряда требований к ним, именуемых аксиомами (соответствие сформулированных правил аксиомам позволяет математически обосновать существование функции полезности и ее свойства, в том числе -- непрерывность);

-- прямые методы , когда общая полезность задается как функция от оценок по отдельным видам критериев (например, задается численная оценка веса каждого критерия, после чего определяется сумма взвешенных оценок, являющаяся показателем полезности);

-- методы компенсации , когда для альтернатив, характеризующихся различными наборами оценок, устанавливаются некоторые правила компенсации, позволяющие отказаться от рассмотрения скомпенсированных оценок, то есть снизить размерность задачи;

-- методы порогов несравнимости , когда задаются некие правила сравнения пар альтернатив, благодаря чему пространство альтернатив структурируется, приобретает упорядоченный вид, что упрощает процесс выбора. -- человеко-машинные методы применяются при принятии решений при наличии соответствующей количественной модели поведения управляемого объекта или процесса.

В общем случае выбор методов не является произвольным и зависит от специфики системы, целей управления, а также допустимой вероятности ошибочного решения. При этом следует учитывать ряд важнейших особенностей систем, определяющих то, каким образом система реагирует на различные изменения.

Важно учитывать, что смена состояний системы сопровождается не только обязательными изменениями ее интегральных показателей , но иногда приводит и к структурным изменениям.

При этом система может сохранить ряд своих наиболее важных характеристик, останется целостной и сохранит свое место в иерархии систем. Смена состояний, сопровождающаяся структурными изменениями, получила название кризиса. Кризис не ведет к разрушению системы, но ведет к ее существенной перестройке или перенастройке на новые условия существования. Для большинства систем кризис есть механизм обновления, адаптации к экстренным условиям -- таковы экономические кризисы, сопровождающиеся структурной перестройкой экономики. Более глубокие изменения системы получили называние катастрофы . Катастрофа -- это изменение, навязанное системе извне. Адаптация здесь существует лишь как механизм сохранения системы с потерей части существенных свойств. Еще более радикальные изменения системы называются катаклизмом . Катаклизм -- это, по существу, фаза разрушения системы.

Иначе говоря, сложные системы в восприятии аналитика ведут себя дискретно -- иначе анализ становится невозможным (такова специфика аналитической деятельности -- процедуры анализа состояния системы лишены смысла, если отсутствуют критерии различения состояний). Сложным системам присущи некие квазистационарные состояния, когда их реакции на изменения окружающей среды (управляющие воздействия) просты, однообразны. При моделировании поведения сложной системы, находящейся в квазистационарном состоянии, ее можно описать довольно простыми моделями. Однако граничные режимы (так называемые точки бифуркации, когда система пребывает в состоянии неустойчивого равновесия) и сами переходные процессы, как правило, чрезвычайно трудно описать адекватно. Вернее, само состояние, соответствующее точке бифуркации, описано может быть достаточно точно, однако определение перечня и величин воздействий, достаточных для перехода системы в некоторое заданное состояние, представляет собой сложную задачу -- здесь должен осуществляться учет действия случайных факторов и процессов, зарождающихся как в самой системе, так и действующих на нее извне.

Следует заметить, что информационно-аналитическая работа -- это работа, в первую очередь, связанная с решением задачи компенсации неполноты или избыточности данных о состоянии и процессах протекающих в системе и вне ее. Как нельзя более точно для описания проблем этого типа здесь подходит термин «наблюдаемость ». Этим термином описывается ситуация наблюдателя (аналитика), в которой ему требуется, пребывая вне непосредственного контакта с фрагментом реальности, образующим систему, установить ее предыдущее, текущее или последующее состояние по доступным данным. Понятие наблюдаемости можно трактовать как возможность получать информацию о поведении системы и на ее основе предвидеть ее поведение в будущем.

Здесь уместна аналогия с пацаненком, вознамерившимся поживиться яблоками из чужого сада. Проблема наблюдаемости предстает перед ним во всей своей красе, когда он, пробираясь вдоль высокого щелеватого забора из досок, пытается определить: не ждет ли его за забором какая-нибудь каверза -- вот кабы щели пошире, да досочки поуже (реденький штакетник был бы куда приятнее).

Поскольку проблема наблюдаемости в системном анализе доставляет аналитикам массу неприятностей, постольку в рамках системного анализа было разработано множество методов компенсации неполноты или избыточности информации, разнообразие которых может быть сведено к перечню из четырех базовых методов. К их числу могут быть отнесены такие методы, как морфологический анализ (структурный или топологический анализ), метод аналогий, методы экспертных оценок, методы моделирования. Каждый из методов может использоваться на различных этапах исследования проблемной ситуации и характеризуется как различным начальным уровнем неопределенности, приемлемым для выбора того или иного метода, так и уровнем неопределенности, получаемым после применения этих методов.

Морфологический анализ (структурный или топологический анализ) предполагает систематизированное изучение объекта с целью выявления его структуры и основных закономерностей развития. Есть одна неприятная особенность термина «морфологический анализ» -- он неоднозначен: в разных случаях и разных научных дисциплинах он определен настолько различными способами, что удивляешься, как ученым удается понимать друг друга. Именно поэтому потребовалось в скобках добавить еще два уточняющих слова, чтобы акцентировать внимание на наиболее существенной особенности именно этого метода.

Особенность морфологического (структурного, топологического) анализа заключена в том, что он исходит из постулата единства формы и содержания . Предполагается, что если система выглядит как нечто известное снаружи и ведет себя аналогичным образом, то внутреннее ее строение и состояние ее элементов подобно известному или наоборот -- если известно строение, то может быть предсказано поведение и внешний вид. При этом структура системы устанавливается на основе изучения и описания комплекса наблюдаемых каналов обмена массой, энергией и/или информацией, связывающих отдельные элементы и компоненты системы. Сочетание, взаимное расположение элементов и каналов (их топология или пространственная структура) и информация, передаваемая в них, формируют некий «облик» системы, представление о ее внутренней организации -- то есть -- морфологию . На этом этапе наблюдение, описание и классификация морфологии системы являются методом познания ее структуры и функциональной среды. Морфология системы позволяет исследователям отнести ее к конкретному типу или состоянию.

Большинство наук в своем развитии начинали именно с этого способа познания действительности. Достаточно вспомнить комичного энтомолога, кузена Бенедикта из книги Ж. Верна «Пятнадцатилетний капитан» -- этот эксцентричный ученый занимался именно морфологическим анализом, пересчитывая лапки африканским жукам. Применительно к предмету научных изысканий кузена Бенедикта это занятие носило название «систематизация по К. Линнею».

По существу, на основе морфологии прогнозируются непосредственно не наблюдаемые в данное время явления. Структурный (морфологический) метод является основой целого ряда приложений, где разделение системы на элементы по тем или иным причинам невозможно или нежелательно (например, в медицине, где по внешним проявлениям делаются выводы о состоянии организма в целом и отдельных его органов). Для получения положительного эффекта от применения структурного (морфологического) метода крайне важно установить состав системы, связи и функции элементов системы и их реакции на те или иные воздействия. Это дает возможность, располагая схемой причинно-следственных связей, предсказывать поведение системы в целом в ответ на те или иные воздействия. Недостатком морфологического (структурного) анализа является его ориентация на статическое описание систем.

Метод аналогий основан на установлении систем-аналогов, кибернетическая модель которых известна. Отправным пунктом всех суждений о поведении системы в этом случае служит предположение, что поведение изучаемой системы будет подобно поведению системы, рассматриваемой в качестве аналога. Метод аналогий широко применяется в естественных и общественных науках, военном деле. Следует заметить, что подобие может рассматриваться не только между исследуемой системой и системой-аналогом, но и рассматривается и вариант самоподобия , или автокорреляции, когда предшествующее поведение системы рассматривается в качестве эталона. Здесь широко распространены методы математической экстраполяции , корреляционного анализа и иные. Однако сфера применения метода ограничена теми приложениями, где возможно существование аналогов или прецедентов. Заметим, что система, прошедшая стадию кризиса, не всегда может быть рассмотрена в качестве полного аналога, так как уже адаптировалась к ряду возмущающих воздействий, то есть, обладает новыми свойствами.

Метод экспертных оценок основан на анализе мнений и выводов различных экспертов о прошлом, настоящем или будущем состоянии изучаемого объекта. Важной проблемой являются способы организации экспертиз и согласования мнений специалистов. В настоящее время сформулирован целый ряд методик, направленных на усовершенствование различных аспектов этого метода -- начиная от методик организации опроса, заканчивая методиками обработки результатов, однако основным недостатком этого метода остается высокий субъективизм оценок.

Моделирование является важнейшим методом и инструментом системного анализа. Этот метод обладает массой достоинств и характеризуется множеством различных подходов к моделированию. С точки зрения наиболее общей классификации модели целесообразно подразделять на статические и динамические -- прочие же параметры классификации, как правило, диктуются спецификой моделируемых систем. Основополагающим понятием здесь является понятие модели. Приведем ряд определений, раскрывающих сущность этого понятия.

Модель -- это система, исследование которой служит средством для получения информации о другой системе . Данным определением указывается на иерархичную организацию процесса познания. Во-первых, модель сама выступает в качестве системы, что является предпосылкой для дальнейшего развертывания системного подхода к моделированию, а во-вторых, модель -- есть средство получения информации о некоторой системе (прототипе модели).

Модель -- это некоторая промежуточная вспомогательная система (естественная или искусственная, материальная или абстрактная), обладающая следующими основными свойствами:

-- пребывает в объективном соответствии с познаваемым (изучаемым) объектом (системой);

-- замещает в определенном отношении данный объект (систему);

-- дает при этом информацию о данном объекте, получаемую на основе исследования данной модели и соответствующих правил перехода модель -- объект (прототип)⁶¹.

Применение в качестве инструмента познания методов, основанных на применении моделей, стал одним из важнейших этапов в развитии науки, и означал переход от сугубо эмпирических к эмпирико-абстрактным научным методам. Однако общая теория моделирования все еще пребывает в стадии формирования. Как было указано ранее, функцией моделирования является идеальное или материальное замещение изучаемого оригинала. В настоящее время существует масса различных методов моделирования, более подробному рассмотрению которых внимание будет уделено ниже.

2.2 Методы формализации предметной области и моделирование

Для успешного проведения системных исследований очень важно установить тип (класс) системы, с которой предполагается осуществлять те или иные манипуляции. Дело в том, что от типа системы зависит то, является ли допустимым тот или иной метод ее моделирования, какое подмножество управляющих воздействий пригодно для исследования поведения системы с целью построения кибернетической модели и т. д. Ранее мы указывали на то, что специфика системы в первую очередь определяется ее интегральными характеристиками, проявляющимися у системы как целостного объекта, рассматриваемого в качестве компонента системы более высокого уровня. Рядом исследований подтверждено, что в этом отношении наиболее показательны ее структурные свойства , то есть ее компонентный состав и архитектура (топология) связей.

Ранее нами была приведена достаточно общая классификация систем , имевшая следующий вид:

-- системы гомогенные и гетерогенные;

-- системы, разложимые и неразложимые на элементы;

-- системы, сложные с гносеологической точки зрения;

-- системы, сложные с онтологической точки зрения;

-- системы эргатические и техногенные;

-- системы с непрерывными и дискретными состояниями (с конечным и бесконечным количеством состояний);

-- системы детерминированные и недетерминированные;

-- системы социальные, биологические, физические, химические и т. п.

Недостатком этой классификации является то, что в ней мы оперировали термином «сложная система», так и не дав его четкого определения. Где же проходит раздел между сложными и «несложными» системами? -- Различные исследователи дают на этот вопрос сильно разнящиеся ответы… Но все же, мы попытаемся уловить общее в этих определениях.

2.1 Понятие сложной системы

Первым и наиболее распространенным определением понятия «сложная система» является. определение, которого никто не давал. В большинстве случаев специалисты пользуются понятием «сложная система», попросту не определяя его -- апеллируя к здравому смыслу и житейскому опыту. К сожалению, из этого умолчания рождается масса недоразумений и конфликтов, как среди «системщиков», так и среди тех, кто пытается использовать теорию систем для решения практических задач.

Другой подход демонстрируют специалисты в области общей теории систем, определяющие сложные системы, как системы, в которых в качестве хотя бы одного из компонентов выступает человек . Соответственно, в этот разряд попадают все системы, в которых реализуется функция целеполагания.

Специалисты в области системной инженерии или системотехники используют иной критерий сложности. Для них сложными системами являются такие системы, в качестве хотя бы одного из компонентов которых выступает система. При этом к системам, выступающим в роли элементов системы высшего уровня предъявляется требование неоднородности -- без этого система не может считаться сложной. В противном случае система является либо обычной (система, как таковая), либо может быть отнесена к классу больших систем (но не сложных). Этот подход более характерен для технических приложений системного анализа.

Специалисты в области биологии, медицины и иных наук, связанных с изучением живых организмов, склонны рассматривать в качестве сложной системы любую организованную живую материю или совокупность взаимосвязанных организмов. Такой критерий сложности также является оправданным.

Некоторые исследователи склонны считать сложными системы, для описания которых требуется использовать многомодельные методы исследований и многокритериальные методы оценивания эффективности .

Собственно, это замаскированная попытка определить сложность по образцу первых двух из числа уже приведенных определений.

Еще одна группа исследователей в качестве критерия сложности использует наличие системной динамики (невозможность описать систему с помощью статической модели -- по существу переход к тому же многомодельному исследованию).

К числу свойств сложных систем, которые могут рассматриваться в качестве «показателя сложности» могут быть отнесен целый ряд свойств, из которого наиболее весомыми являются следующие:

-- свойство эмерджентности;

-- свойство отставания управления от специализации;

-- свойства способности к адаптации, самосовершенствованию, самовоспроизводству, средопреобразованию.

-- Эмерджентность -- это новоприобретенное свойство системы , возникновение которого не может рассматриваться как итог примитивного суммирования показателей ее элементов , а является результатом возникновения системных связей и адаптивного перераспределения функций между элементами. Одним из альтернативных названий свойства эмерджентности является название «свойство организованной сложности». Характеристики всякой системы занимают одно из «промежуточных положений» в пространстве от примитивной физической аддитивности (аналог векторной суммы) до абсолютной целостности (эмерджентности).

Функционирование сложных систем связано с процессами развития систем, в том числе -- с процессами развития специализации элементов и совершенствования координации их деятельности. Еще одним интересным свойством сложных систем является свойство отставания управления от специализации в сложных системах . В связи с этим был сформулирован закон необходимого разнообразия (закон Эшби), гласящий, что для того, чтобы некоторая система могла управлять другой системой, она должна обладать сложностью не меньшей, чем сложность управляемой системы.

Объединение в одну группу таких свойств, как способность к адаптации, самосовершенствованию, самовоспроизводству и преобразованию среды функционирования не случайно, поскольку они имеют общий корень -- сложные системы способны создавать внутри себя информационную модель себя и окружающей среды.

Существуют различные критерии оценки сложности, в том числе -- в кибернетике, социологии, политологии -- везде, где исследователь, сталкиваясь с проблемой размерности, ищет выход в построении некоторым образом организованной совокупности абстрактных объектов, рассмотрение которых в качестве единого целого обеспечивает возможность «изолированного» решения задач, относящихся к некоторому уровню в общей иерархии задач исследования.

Таким образом, мы вышли на некоторую общую закономерность: понятие сложной системы связано с иерархическим устройством самой системы и/или моделей, используемых для ее описания. Небольшой комментарий по поводу употребления «и/или» -- в ряде случаев прием «иерархизации» используется исключительно на модельном уровне -- такой подход может быть выражением специфики мышления и способа организации целей субъекта исследований. В этом случае сложность -- не есть атрибут системы, а лишь выражение способа ее рассмотрения, принципа упорядочения целей исследований или результат проявления действия ограничений на допустимую для исследователя и его инструментария размерность задач.

Таким образом, мы можем перейти к этапу формулирования своего, специфического, определения сложной системы. Авторы считают, что сложная система -- это система , для рассмотрения которой в контексте конкретной проблемной ситуации необходимо использовать прием иерархического упорядочивания ее элементов в интересах понижения размерности решаемых задач .

А поскольку системный анализ имеет в качестве предмета исследований сложные системы, можно утверждать, что системный анализ может рассматриваться в качестве средства понижения размерности задач, структурирования целей. Системный анализ -- это инструмент, позволяющий исследователю преодолеть ограничения на допустимую размерность задач, ядром которого является функция целеполагания исследователя. В зависимости от целей анализа один и тот же объект исследования может рассматриваться либо как некая неделимая сущность, либо как системное единство его частей.

Несомненно, что главной задачей системного анализа является получение модели, предельно адекватной объекту исследования. А уже на втором этапе, методом задания изменений внешних воздействий добиваются достижения необходимого отклика в поведении модели системы и транспонируют (переносят) его на объект исследования. При этом могут достигаться различные, подчас противоположные цели, и они могут быть как структурированными, так и абсолютно не связанными друг с другом.

2.2 Моделирование как метод познания

Коль скоро мы рассматриваем системный анализ в качестве инструмента, а вернее комплекта инструментов научных исследований и решения прикладных задач управленческой деятельности, то прежде, чем этим комплектом воспользоваться, следует хотя бы поверхностно ознакомиться с описью комплекта. Что же входит в его состав?

Следует разделить все инструменты на две группы:

-- неформальные методы;

-- формальные методы.

Каждая из этих групп может быть подвергнута дальнейшему дроблению, однако на этом этапе мы не будем углубляться в дебри классификации, а остановимся на ее верхнем уровне.

Неформальные методы системного анализа преимущественно концентрируются на решении задач организации аналитической деятельности. Здесь широко используются методики, широко привлекающие знания, накопленные в отрасли гуманитарных наук (как наук о человеке, включая психологию и ее технические приложения, такие как инженерная психология). Важную роль здесь играет, например, когнитивная психология (раздел психологии, изучающий специфику познавательной деятельности человека). Здесь рассматриваются вопросы оптимального представления знаний, организации интеллектуального труда (от регламента рабочих сессий аналитиков до подбора состава рабочих групп, порядка проведения «мозговых штурмов»).

По мере развития средств вычислительной техники эта отрасль системного анализа получила в свое распоряжение мощные средства хранения и представления знаний, работающие, в том числе и в псевдо-трехмерном режиме отображения, средства телекоммуникационного обеспечения аналитической деятельности и иные инструменты, способствующие интенсификации интеллектуального труда. Некоторые авторы называют эту группу методов системного анализа методами, направленными на активизацию использования интуиции и опыта специалистов .

Характерно, что, несмотря на свое название, неформальные методы отнюдь не бедны формальными процедурами. Здесь используются достаточно сложные статистические, теоретико-множественные и логические процедуры, обеспечивающие возможность перехода от многообразия субъективных оценок экспертов к взвешенным и аргументированным решениям, вырабатываемым на основе их анализа. Формальные средства, используемые на этапе обработки результатов рабочих сессий не менее сложны и изощренны, чем те, которые используются в других отраслях науки.

К числу неформальных методов относят:

-- методы мозгового штурма;

-- методы модерирования Модерирование (moderato лат. умеренно) -- процесс управления дискуссиями и иными формами коллективной деятельности, имеющий целью снижение эмоциональной напряженности, создание и поддержание рабочей обстановки. рабочих сессий и игротехники;

-- методы экспертного анализа;

-- метод Дельфи;

-- метод сценариев;

-- методы классификации и структуризации проблемной области;

-- методы компактного представления данных (диаграммы и т. д.); методы календарного планирования и иные.

Формальные методы системного анализа внешне являют противоположность неформальным; оперируя строгой математической символикой, они мало походят на неформальные методы, находящиеся на противоположном полюсе системной теории. Абстрактные математические построения обеспечивают здесь не вспомогательные операции, а являются выражением сущности процессов, обеспечивая прогнозируемую точность и высокую объективность результатов исследования. Однако переход от неформальных методов к формальным -- есть результат эволюции знаний о системе (да, и весь системный анализ, собственно, является инструментом поэтапного накопления и структурирования знаний, совершенствования кибернетической модели процессов и систем).

Отличительной чертой системно-кибернетической отрасли является возможность органичного сочетания в ее рамках строгих и нестрогих методов, возможность сочетания логико-лингвистических и аналитических методов описания предметной области. По существу, системный анализ -- методологическая система, в рамках которой обеспечиваются условия для эволюции знаний и моделей (как их представления) в режиме, не исключающем возможность их применения уже на ранних этапах накопления знаний.

Формальные методы также именуются методами формализованного представления систем и включают в себя:

-- аналитические методы;

-- вероятностные и статистические методы;

-- теоретико-множественные и логические методы;

-- лингвистические и семиотические методы;

-- графические и иные методы.

Переход от одной группы методов к другой осуществляется благодаря применению методик поэтапного структурирования знаний , благодаря применению которых знания о системе приобретают все более строгое выражение, а поведение системы -- большую предсказуемость.

Большинству из нас знакомо то чувство облегчения, которое испытываешь, когда открыв текст на незнакомую, но важную для решения некоторого комплекса задач тему обнаруживаешь там четкое и ясное изложение сущности проблемы и предлагаемых методов ее решения. Постепенно углубляясь в чтение, часто не замечаешь, как легко и естественно укладываются в голове новые понятия, как давно и с радостью забытые формулы вновь наполнились каким-то смыслом. В чем дело? -- А фокус в том, что изложение подчинено строгим композиционным правилам, сложность подачи материала дозирована и нарастает по достижении вами готовности к усвоению новых знаний, от вас не спешат отгородиться частоколом формул (за которыми часто скрываются прописные истины). Значит, вам повезло: автор является мастером композиции, он знает, как правильно выстроить иерархию знаний. Литературоведы утверждают, что большинство гениальных литературных произведений построено по круговой (или спиральной) композиции: читатель, как будто кружится на карусели, на каждом ее витке наблюдая, как разворачиваются события, узнавая о героях все новые и новые подробности. Таковы произведения Л.Н. Толстого, А.С. Пушкина и многих других классиков. Особенно ярко это погружение в слои реальности чувствуется в «Божественной комедии» Данте Алигьери (это не случайно -- Данте был не чужд философии, да и предмет повествования был особый). Но вернемся к аналитике и системному анализу.

Какова связь между композицией и предметом нашего повествования? -- Самая, что ни на есть прямая. Композиция -- это один из способов организации (формализации) данных. Собственно, системный анализ -- это тоже своего рода средство композиции, но только не в литературе, а в научно-исследовательской, проектной и управленческой деятельности. Здесь системный анализ выступает в роли мощного инструментария структурирования, формализации проблемных ситуаций, приводящий к их конструктивному упрощению. С этой целью синтезирована масса прикладных направлений системного анализа, ориентированных на решение узко специальных задач. Однако при их решении эти отраслевые направления придерживаются общих методологических принципов системного анализа, то есть оперируют органичным сочетанием как логико-эвристических неформальных процедур, так и строгих математических моделей различных классов.

Системный анализ сочетает в себе использование неформальных и формальных методов анализа и синтеза, это сочетание достигается использованием таких системных теорий, как неформальный системный анализ и прогностика (ориентированные на применение процедур эвристического характера, основывающихся на личном и социальном опыте аналитика), теория выбора и принятия решений (основывающаяся на теории предпочтений или полезности), теория сложных систем и многомодельных исследований, синергетика и теория иерархических систем, теория больших систем (основывающаяся на формальных процедурах агрегирования и декомпозиции). Перечисленные теории обладают специфическим формальным аппаратом, ориентированным на решение различных исследовательских задач. В одном случае -- это инструментарий оценивания согласованности экспертных оценок, использование субъективных вероятностей, в другом -- это строгие математические процедуры многокритериального выбора стратегий, в третьем -- основной упор делается на логическом формальном аппарате…

Некоторые авторы, например -- Б.А. Резников⁶⁶, указывают на возникновение в рамках системной теории своеобразного феномена -- обобщенного системного анализа, выделяя это направление из более обширной отрасли системно-кибернетических исследований. Этот взгляд можно считать более чем обоснованным -- системный анализ давно выступает в роли инструмента интеграции разноплановых исследований, методологических подходов, выработанных в рамках частных научных отраслей и системного анализа. Более того, между теорией систем и кибернетикой трудно провести границу, четко разделяющую эти две отрасли научных исследований -- обе науки тесно связаны с научным обеспечением процессов управления объектами и системами различного рода, обе используют сходные формальные средства… Различия проявляются преимущественно в том, на каком этапе происходит применение результатов исследований. Для системного анализа -- это этап, непосредственно предшествующий этапу выбора управленческого решения, а для кибернетического исследования -- этап непосредственного применения управляющего воздействия. Хотя в практике исследований эти этапы часто образуют замкнутый цикл, в котором реализуется принцип обратной связи по результатам исследований.

Вполне закономерно возникновение следующего вопроса: почему речь идет именно об анализе, если очевидно, что системный анализ методологически гораздо богаче, нежели любая научная отрасль, методом исследования которой является членение целого на части, ведь системный подход на различных этапах исследования предписывает как аналитические, так и синтетические процедуры. Причина этого состоит в терминологическом консерватизме науки, зачастую приводящем к удержанию в активном лексиконе ученых терминов не в их прямом, а в метафорическом значении.

Соответственно, термин «системный анализ» сейчас имеет иное наполнение, нежели на этапе его введения в тезаурус науки.

Чтобы убедиться в этом, рассмотрим основное содержание этапов системно-кибернетического исследования. Достаточно бегло просмотреть наименования этапов, чтобы убедиться в том, что о строгом разделении анализа и синтеза в системных исследованиях и речи быть не может. Итак.

1. Анализ и синтез целей. Как видим, здесь все тот же круговорот «инь» и «янь» -- анализ имеет конструктивную направленность. Обычно целевой анализ начинается с синтеза основной цели (или с анализа проблемной ситуации?). Основная цель раскрывается путем указания подчиненных ей главных целей (аналитический -- декомпозиционный этап). В сложных задачах системного анализа, решение которых зависит от многих взаимосвязанных элементов, целесообразным является дальнейшее развертывание главных целей в многоуровневое дерево целей и задач (этому вопросу будет уделено внимание позже).

2. Анализ ограничений различного рода (как ресурсных, так и иных). Характерно, что анализ целей и ограничений представляют собой взаимоувязанные процессы -- задачи системного анализа решаются в условиях различного рода ограничений, налагаемых обстановкой. При этом цель должна быть достигнута именно в существующих условиях (впрочем, в число целей могут быть включены и цели, связанные с необходимостью модификации условий). Ограничения могут иметь различный характер, в том числе и различную степень жесткости. Из числа всех ограничений, несомненно, наиболее жесткими ограничениями являются ресурсные ограничения (если не считать ограничений фундаментального характера, например -- продиктованных законами физики). Однако, и анализ ограничений не может протекать без стадии синтеза -- прежде должна быть создана модель системы и/или ситуации (степень формализации этой модели может быть минимальной -- в ряде случаев достаточно и концептуальной модели, сформулированной на языке естественного общения). На этом этапе модель выступает в роли инструмента, посредством которого могут быть выражены и/или выявлены противоречия, существующие в предметной области.

3. Синтез альтернативных стратегий. Альтернативные стратегии синтезируются с учетом объективно существующих и/или введенных на основе субъективных оценок ограничений и представляют собой в той или ной степени детализированные последовательности действий. На этом этапе стратегии, гипотетически позволяющие остаться в рамках установленных ограничений, включаются в множество допустимых альтернатив -- пока без учета предпочтений.

4. Синтез критериев предпочтения. Критерий предпочтения -- это некое правило, определяющее порядок выбора предпочтительной альтернативы из множества допустимых. Такое правило лишь в простейших случаях бывает единственным -- как правило, критериев несколько. В процессе синтеза критериев предпочтения устанавливается то множество критериев, которое отвечает поставленным целям и обеспечивает реальную сопоставимость альтернативных стратегий. На этом этапе задачей аналитика является синтез критериев объективного оценивания, сводящих к минимуму субъективизм оценок. В результате синтезируется комплексный критерий выбора альтернативы, интегрирующий в себе отдельные критерии предпочтения.

5. Синтез и анализ модели. Исследование альтернативных стратегий, как правило, производится на моделях (увы, не всегда это возможно, да и не всякий руководитель в состоянии оценить преимущества моделирования перед непосредственным действием). Как правило, для решения задач многокритериального оценивания требуется использовать несколько разнородных моделей, отражающих различные аспекты поведения системы и ее элементов. Кроме того, здесь мы снова сталкиваемся с проблемой изоляции процессов: с одной стороны -- модель уже должна существовать (иначе невозможен синтез критериев), с другой -- модель необходимо синтезировать. Но есть одно обстоятельство: в одном случае речь идет о модели системы и ситуации в целом, а в другом о характере ее изменения в ходе реализации альтернативной стратегии (по существу, модель должна быть кибернетической -- то есть, учитывать свойства системы с точки зрения анализа управленческих стратегий). На этом этапе оценивается эффективность реализации некоторой альтернативы и производится выбор оптимальной (или близкой к оптимальной) альтернативы из множества допустимых.

6. Собственно, моделирование. На этом этапе модель используется не в качестве объекта синтеза и анализа, а как инструмент исследования. То есть, модели полагаются адекватными и предполагается, что дальнейшие итерации по совершенствованию моделей нецелесообразны. Модели используются в качестве систем, замещающих заданные фрагменты реальности -- на них проводятся вычислительные и логические операции, выражающие выявленные на предшествующих этапах отношения и зависимости, определяются значения критериев выбора, обеспечивающие возможность сопоставления альтернативных стратегий. Речь идет о вариации исходных параметров и логики, отображающей стратегию управления. В результате чего формируется блок исходных данных, включающих значения и оценки критериев выбора, рисков и т. п. данных, используемых на заключительном этапе. По завершении этого этапа могут быть получены ответы на вопрос «А что, если.?»

7. Синтез рекомендаций. Это заключительный этап системного анализа, на котором формулируются выводы из проведенного исследования и указания по реализации его результатов. Именно здесь реализуется золотое правило аналитики принцип разделения ответственности -- для обеспечения качества анализа аналитик не должен находиться под грузом ответственности выбора управляющего воздействия. Его ответственность простирается на сферу, связанную с обеспечением качества и полноты проведенного анализа, качества представления (оформительский аспект) аналитических материалов. На этом этапе знания, полученные в результате проведения всего цикла процедур системно-кибернетического исследования, должны приобрести точное и наглядное выражение. Лицу, принимающему решение (осуществляющему выбор альтернативы), должны быть предоставлены аргументированные выводы и рекомендации в той форме и тех терминах, в которых он способен их воспринять.

Очевидно, что системный анализ проходит по схеме от этапа применения неформальных методов, через этап применения формальных -- вновь к неформальным. Как видим, этапы анализа и синтеза чередуются, в ряде случаев процесс протекает циклически: результаты, полученные на предыдущем этапе работы, выступают в качестве исходных данных для последующего, после чего могут быть переданы на вход предыдущего этапа для уточнения данных и урегулирования выявленных противоречий. Особенно часто это происходит на начальных этапах (анализ и синтез цели на фоне существующих ограничений) и на этапах моделирования и принятия решения.

Можно говорить о существовании некоего обобщенного алгоритма проведения системно-кибернетического исследования, относительно которого могут допускаться незначительные отклонения, но в целом сохраняющем свою структуру для большинства приложений системного анализа. Алгоритм, приблизительно отображающий схему проведения системно-кибернетического исследования, представлен на рисунке приведенном ниже (рис. 2.1).

Начало

Моделирование, производство вычислительных операций

Вариация исходных данных и логики, отображающей стратегию

Анализ проблемной ситуации, синтез основной и частных целей

Итак, мы вновь обращаемся к понятиям модели, формальной системы, поскольку без них системное исследование приобретает черты донаучного исследования (например, алхимии, хотя даже на этом этапе развития методологии науки знаковые модели уже завоевывали признание в научных кругах). Достаточно вспомнить астрологию, по сей день оперирующую символикой и методологией, разработанной в средние века.

Следует признать, что астрология -- это тоже весьма интересная отрасль знания, методологию которой следовало бы изучить многим экспертам-аналитикам. Речь идет не о способе познания мира, а о методиках синтеза разрозненных фрагментов «знания» и методиках представления аналитических выводов См.: Курносов Ю.В. Тайные доктрины вчера и сегодня (Эзотеризм как культурно-исторический феномен) -- М: Интеллект, 1987.. Метод синтеза сложных знаковых моделей и моделей интерпретации здесь начал применяться намного раньше, чем где бы то ни было, а арсенал современной астрологии пополнился за счет применения методик ТРИЗ (теории рационализации и изобретательства, активно использующей комбинаторные методы для синтеза нового знания -- об этом, как всегда, позже). Как и всякая авантюрная сфера деятельности, астрология привлекает и высокоинтеллектуальных специалистов, готовых в числе первых принять на вооружение последние достижения науки, да и которые сами в состоянии разработать весьма эффективные интеллектуальные технологии. Многим доводилось слышать о Дельфийском Оракуле, но не все знают, насколько мощная и разветвленная сеть сбора информации и информационно-аналитическая служба обеспечивала высокий «рейтинг» очередного Оракула, выступавшего в роли средства доведения результатов анализа. Интересно, что и сейчас существует немало примеров того, как астрологи активно вмешиваются в политическую сферу жизни общества, а к их мнению прислушиваются ведущие политики. Это и неудивительно -- часто аналитики, утратив надежду получить влияние на «сильных мира сего» рациональным путем, переходят к публичной деятельности, демонстрируя поразительную точность прогноза. Кроме того, астрология и астрологи часто используются в качестве инструмента проведения информационно -- психологических акций (например, формирования тревожных ожиданий в обществе) -- благо, что современная массовая культура создает благодатную почву для этого.

Однако, вернемся к моделям… Модели играют в жизни человека чрезвычайно важную роль -- достаточно сказать, что в основе поведения человека, как системы разумной, лежит субъективная модель мира, создаваемая им на протяжении всей жизни на основе анализа личного и социального опыта. Заметим, что анализ этого опыта, в свою очередь, осуществляется на основе ранее усвоенных (образующих аксиоматику модельного мира) знаний. Наблюдая кадры, на которых запечатлены террористические акты, совершаемые террористами-смертниками, мы, сегодняшние, не можем понять: как человек в здравом уме может решиться на такой шаг. Журналисты часто описывают экстремистов в тех же терминах, что и параноиков, но разве их поступки так уж необъяснимы? Давайте просто вспомним: так ли давно мы воспринимали подобные акты, как отчаянную попытку угнетенного человека изменить этот мир к лучшему? Очевидно, что модели мира, которыми мы оперировали всего 20 лет назад, оценивая поведение этих людей, были совершенно иными, нежели нынешние.

Правда, между теми моделями, которые используются человеком в его повседневной деятельности и моделями, используемыми в системных исследованиях -- дистанция огромного размера. Но все же.

Какими бывают модели? И какие средства формализации используются для представления знаний о системах?

Для начала еще раз обратимся к понятию модели и ее свойствам. Итак…

Модель -- это совокупность логических, математических или иных объектов, связей и соотношений, отображающих с необходимой или предельно достижимой степенью подобия некоторый фрагмент реальности, подлежащий изучению, а также описание всех существенных свойств моделируемого объекта. Можно рассматривать различные аспекты подобия между моделью и фрагментов реального мира:

-- физическое подобие, когда модель и объект имеют близкую физическую сущность;

-- функциональное подобие, когда сходны их функции;

-- динамическое подобие, проявляющееся в сходстве динамики изменения состояния объекта;

-- топологическое подобие, проявляющееся в сходстве пространственной (в широком смысле, в том числе -- организационной) структуры и иные.

Соответственно различают физические, функциональные, динамические, топологические и иные виды моделей. Кроме того, по принципу реализации выделяют натурные, полунатурные, имитационные и теоретические модели. В зависимости от обстоятельств (целей, условий) в аналитической практике используются разные модели.

Очевидно, что степень формализации моделей может варьироваться в широких пределах: от моделей, не подвергнутых процедурам формализации, до моделей строго формальных. Выбор формальных средств, используемых для представления моделей, не является произвольным и определяется двумя аспектами-компонентами модели:

-- моделью интерпретации или интерфейсным компонентом (характеризующим процесс двунаправленного взаимодействия с потребителем, в роли которого может выступать как человек, так и автоматизированная система, реализующая функции ввода и считывания данных);

-- сущностным компонентом (характеризующим специфику моделируемого фрагмента реальности, закономерности его функционирования, структуры и т. п.).

Если взглянуть на любую модель с точки зрения, характерной для специалиста в области разработки программного обеспечения, знакомого с объектным подходом к программированию, то модель предстанет в виде совокупности инкапсулированных (помещенных одна в другую) моделей. При этом модель интерпретации (адаптации, интерфейса) представляет собой внешнюю оболочку модели, а сущностная модель фрагмента реальности (объекта, процесса явления и т. п.) заключена внутрь (см. рис. 2.2).

В отличие от простых -- одноуровневых -- моделей, сложные модели имеют несколько уровней вложенности, и на каждом уровне вложенности может существовать несколько разнородных моделей, однако, и для них изложенный выше подход остается справедливым (см. рис 2.3). Принцип матрешки широко используется при синтезе моделей самой различной семантики. аналитика моделирование предметный

Во многих культурах этот принцип выражен в декоративно-прикладном искусстве -- русская матрешка, китайские ажурные костяные шары, вырезанные из монолита -- эти неутилитарные игрушки не случайно привлекают внимание представителей разных культур.

Характерно, что принцип иерархичного представления моделей применим и к естественно-языковым (лингвистическим) моделям, однако, в силу специфики устройства знаковой системы, используемой в естественных языках, эта иерархичность не всегда может быть воспринята потребителем. Примером иерархической организации естественно-языковой модели может служить и эта книга с ее системой рубрикации и композиционной спецификой.

Для простейших, неформализованных моделей интерфейсный компонент модели (модель интерпретации Часто модель интерпретации именуют метамоделью или, применительно к компьютерным технологиям, метаданными (так обстоит, например с метаданными баз данных и т. п.).) присутствует неявно -- для них моделей модель интерпретации представляет собой часть модели мира потребителя, относительно которой он в состоянии без привлечения дополнительных средств интерпретации воспринимать семантическую компоненту модели. Так, для моделей, выраженных на естественном языке, в роли модели интерпретации выступает субъективная модель языка (его синтаксиса, семантики), которой располагает потребитель модели. Для моделей формальных эту роль играют специализированные тезаурусы, позволяющие осуществить преобразование синтаксиса и семантики модели к виду, доступному пониманию потребителя.

Собственно, модель интерпретации значима как инструмент согласования формальной системы, используемой для выражения сущностной компоненты модели, со способом представления информации, характерным для потребителя. В этом смысле в качестве модели интерпретации для некоторого текста может выступать перечень используемых сокращений, для карты -- легенда с расшифровкой условных обозначений и т. д. В качестве примера применения модели интерпретации может рассматриваться научно-популярный текст, в котором на доступном уровне излагаются достаточно сложные научные положения, резюме к отчету о проведенных научных исследованиях и иные виды некоторым образом организованных и упорядоченных данных.

...