Системный анализ

Что это такое

Системный анализ - это научно-методологическое направление, которое занимается разработкой и применением методов решения слабоструктурированных проблем с большой начальной неопределенностью и исследующее процессы целеобразования и средств работы с целевыми показателями.

Современный системный анализ является прикладной наукой, нацеленной на выяснение причин реальных сложностей, возникших перед организациями и на выработку вариантов их устранения. В наиболее развитой форме системный анализ включает и непосредственное, практическое улучшающее вмешательство в проблемную ситуацию. Особенности современного системного анализа вытекают из самой природы сложных систем. Имея в качестве цели ликвидацию проблемы или, как минимум, выяснение ее причин, системный анализ привлекает для этого широкий спектр средств, использует возможности различных наук и практических сфер деятельности. Требуется междисциплинарный подход, который эффективно объединит и сконцентрирует усилия междисциплинарной группы специалистов на решении конкретной проблемы.

Почти все методы исследования исходят из четко сформулированной заранее задачи. Системный анализ решает вопросы, как правильно ставить задачи, какие методы исследования использовать. Главное в системном анализе — как сложное превратить в простое, как сложную проблему превратить в четкую серию задач, имеющих метод решения. Системный анализ всегда конкретен. Он имеет дело с определенным объектом и с конкретной проблемой. Сила системного метода в анализе именно сложных проблем заключается в том, что он позволяет, с одной стороны, разложить слишком сложную для решения проблему на ее составляющие вплоть до постановки конкретных, имеющих отработанные методы решения задач, а с другой — удерживать их вместе в качестве единого целого.

В методе системного анализа принято также различать проблемы по степени их структуризации, то есть по ясности, осознанности их постановки; степени детализации и конкретизации представлений об их составляющих и взаимосвязях; по соотношению количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке проблемы. Учитывая это, выделяют три класса проблем: хорошо структуризованные и количественно сформулированные; слабо структуризованные, или смешанные проблемы, которые содержат как количественные, так и качественные оценки; неструктуризованные, или качественные проблемы. В качестве основной области приложения методов системного анализа называют второй класс проблем — слабо структуризованных, со смешанными количественными и качественными оценками.

Метод системного анализа как раз и есть метод структуризации, упорядочения проблем. Системный анализ применяется для того, чтобы поначалу хотя бы слабо структуризовать неструктурированную, смутно определенную проблему, а затем собрать новую дополнительную информацию о ней, установить взаимосвязи составляющих, дать, где это только возможно, количественные оценки, хотя бы субъективные, экспертные и перевести проблему в разряд структуризованных, к решению которых уже можно приложить аппарат математического моделирования и выбора оптимальных решений.

Понятийным аппаратом системного исследования является теория систем, которая рассматривает то общее, что свойственно любым системам. В понятийном аппарате теории систем находят воплощение выработанные практикой и обобщенные наукой общие правила мышления и человеческой деятельности, которые и составляют свойства систем.

Системный анализ опирается на широкий круг современных средств научных исследований — моделирования, математики, информатики, наблюдений, экспериментов. Особое внимание обращено на методологию исследований и взаимодействия специалистов различных дисциплин.

Особенности системного анализа:

• Опирается на понятия теории систем и системно-структурные методы описания объекта исследования.
• Нацелен на решение конкретной практической проблемы, учитывая её уникальную специфику.
• Применяется в тех случаях, когда проблема не может быть сразу представлена с помощью формальных, математических методов, то есть имеет место большая начальная неопределенность проблемной ситуации.
• Уделяет внимание процессу постановки задачи.
• Использует методы количественного и качественного анализа;
• Для решения проблем использует знания специалистов разных профессий. Помогает организовать процесс коллективного принятия решения, объединяя специалистов различных областей знаний. Помогает использовать опыт и интуицию как специалистов, непосредственно столкнувшихся с проблемой, так и сторонних экспертов;
• Требует разработки методики системного анализа, определяющей последовательность этапов проведения анализа и методы их выполнения, объединяя разные методы и специалистов различных областей знаний.
• Исследует процессы постановки целей и разработки средств работы с целями.
• В качестве метода использует декомпозицию большой неопределенности на более обозримые, лучше поддающиеся исследованию, при сохранении целостного представления об объекте исследования и проблемной ситуации.

Системы

Центральной концепцией теории систем и системного подхода в целом, является понятие системы. Многие авторы анализировали это понятие, развивали определения системы до различной степени формализации. Определение — это языковая модель системы, и, следовательно, различия целей и требований к модели приводят к разным определениям. В научной литературе имеется множество определений системы, относящихся как к общим системам, так и к конкретным системам различных классов. В соответствии с различными классами задач научной, инженерной, социальной или экономической деятельности можно выделить три точки зрения на определение системы:

• система рассматривается как взаимосвязанный комплекс материальных объектов — такой подход удобен при исследовании природных объектов или процессов материального производства;
• система рассматривается как бы состоящей из двух частей: она включает, с одной стороны, набор материальных объектов, а с другой — информацию об их состояниях. Такой подход принят в описании процессов управления материальным производством;
• система рассматривается в чисто информационном аспекте, то есть как некоторый комплекс отношении (связей, информации). Такой подход используется в задачах, связанных с социально-экономическими отношениями и процессами управления.

На разных этапах представления объекта в виде системы, в различных конкретных ситуациях могут использоваться различные определения системы. Причем по мере уточнения представлений о системе, переходе на тот или иной уровень её описания, ту или иную стадию исследования, определение системы не только может, но и должно уточняться.

Некоторые определения систем:

• Система — совокупность элементов, находящихся в определённых отношениях друг с другом и со средой.
• Система — множество взаимосвязанных элементов, обособленное от среды и взаимодействующее с ней, как целое.
• Система — конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала.

• Система — средство достижения цели; основные особенности систем: целостность, относительная обособленность от окружающей среды, наличие связей со средой, структурированность, подчиненность всей организации системы некоторой цели.
• Система — совокупность интегрированных и регулярно взаимодействующих или взаимозависимых элементов, созданная для достижения определенных целей, причем отношения между элементами определены и устойчивы, а общая производительность или функциональность системы лучше, чем у простой суммы элементов.

На высшем уровне абстракции, на котором обобщаются свойства всех систем, можно дать два взаимно дополняющих определения системы, которые будут соответствовать двум важнейшим сторонам человеческой деятельности — познания действительности и её обратного воздействия:

• Система есть отражение в сознании субъектом свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания;
• Система есть способ использования субъектом свойств объектов отношений между ними в решении задачи проектирования, эксплуатации или управления.

Промышленное предприятие как система

Промышленное предприятие - совокупность пространственно обособленных средств производства, которые предназначены для изготовления конкретной продукции в установленных количествах, и коллективов квалифицированных работников. Любое предприятие можно рассматривать как систему. Здесь под системой понимается совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов объекта, предназначенных для достижения определенной цели. Для системы, предназначенной для решения производственной задачи, предполагается наличие:

• основных исходных компонентов;
• совокупности элементов;
• существенных связей между элементами;
• интегративных свойств;
• целостности;
• внутренней упорядоченной структуры и организации;
• цели функционирования и критерия оценки ее деятельности;
• управляющей и управляемой подсистем;
• границ, отделяющих систему от внешней среды и способности системы взаимодействовать с ней;
• особых свойств элементов, с которыми они входят в данную систему.

Любая система должна состоять, по крайней мере, из трех основных компонентов: входа, процесса и выхода. Через вход в систему поступают исходные ресурсы, обусловливающие функционирование системы. Для промышленных предприятий это сырье, материалы, топливо, энергия, орудия труда, труд. Процесс преобразует исходные ресурсы входа, придавая им новые свойства. Выход из системы — это результат ее функционирования, та продукция, которую выпускает конкретное предприятие.

Система должна состоять, по крайней мере, из трех основных компонентов: входа, процесса и выхода.

Через вход в систему поступают исходные ресурсы, обусловливающие функционирование системы. Для промышленных предприятий это сырье, материалы, топливо, энергия, орудия труда, труд. Процесс преобразует исходные ресурсы входа, придавая им новые свойства. Выход из системы — это результат ее функционирования, та продукция, которую выпускает конкретное предприятие.

Управление системой непосредственно связано с целью функционирования и критерием оценки деятельности системы. Цель функционирования — это требуемое состояние системы на выходе, определяемое ее вкладом в удовлетворение общественной потребности, то есть количество и качество продукции данного вида, которое должно быть достигнуто с помощью потребленных ресурсов. Вместе с тем должен иметься критерий оценки деятельности системы, позволяющий определить степень достижения поставленной цели. В конечном счете любой критерий требует сопоставления показателей выхода и входа. Для предприятия это прежде всего сопоставление объема и качества выпускаемой продукции с затратами всех видов ресурсов.

Наличие критерия оценки деятельности системы означает признание ограниченности потребляемых ею ресурсов, а также существование нескольких вариантов их использования и права выбора оптимального.

Системный подход к управлению

Системный подход, предложил рассматривать организации как системы элементов, для которых должны быть сформированы цели и задачи, обеспечивающие оптимальное их развитие. Одним из основных понятий системного подхода является понятие управления. Управление с позиций системного подхода - это сложный процесс, состоящий из регулирования и собственно управления. Задача peгулирования заключается в поддержании некоторых определенных параметров системы на заданном уровне. Собственно управление состоит в определении как раз именно этого заданного состояния системы. Управление - это проектирование. планирование, то есть стратегические функции, а регулирование - оперативное руководство и все функции с ним связанные.

Для изучения функционирования сложной стохастической системы целесообразно представить эту систему в виде управляющей и управляемой подсистемы. Задав параметры управляемой подсистемы, управляющая подсистема должна поддерживай, их на заданном уровне по принципу обратной связи. С точки зрения системного анализа термин «система» может быть определен как совокупность множества компонентов, объединенных для достижения определенной стратегической цели. В связи с чтим возникает цель (или задача) для достижения которой создана система. А поскольку цель эта является стратегической, то система для ее достижения должна решать и многие тактические задачи.

Объектом управления является управляемая подсистема система. Она представляет собой комплекс динамических связанных элементов. Эти элементы, можно представить как точки, связанные цепью соотношений. В свою очередь управление основано на принятии решений, которые в такой системе передаются через организационную иерархию исполнителям. При принятии экономических, производственных, военных решений требуется учитывать различные, зачастую не совпадающие интересы действующих сторон, нужно отыскивать и обрабатывать большое количество разнородной информации. По мере роста сложности технических и экономических систем, в решении задач организации и управления современным производством необходимо учитывать всё большее количество факторов различной природы, являющихся предметом исследования различных областей знаний. Как следствие, возрастает ответственность человека за принятие наилучшего решения, увеличились трудности, связанные с его нахождением, преодолеть которые зачастую невозможно без использования всего арсенала имеющихся научных и методологических средств.

Принятие решения — деятельность, которая состоит в обоснованном выборе по тому или иному критерию наилучшего варианта или нескольких предпочтительных вариантов из имеющихся возможных.

Выбор - действие, которое придает всей деятельности целенаправленность. Именно выбор реализует подчиненность деятельности определенной цели или совокупности целей. Рано или поздно наступает момент, когда дальнейшие действия могут быть различными, приводящими к разным результатам, а реализовать можно только одно действие, причем вернуться к ситуации, имевшей место в этот момент, как правило нельзя.

В основании термина «решение» лежат следующие допущения:

• Рассматривается некоторая совокупность возможностей, которые тем или иным образом выделены человеком, делающим тот или иной выбор.
• Решение, представляет собой процесс поиска наиболее предпочтительных вариантов, включающих в себя обдумывание, изучение какого-либо вопроса, или задачи, нахождение правильного ответа.
• Решением является сам полученный в ходе поиска ответ, например, один или несколько выбранных вариантов, результат анализа некоторой проблемы.

Для сравнения альтернатив приходится проводить всесторонний, иногда достаточно сложный анализ проблемной ситуации, разрабатывать для этого специальные модели, привлекать к выработке решения специалистов, экспертов, аналитиков, использовать средства вычислительной техники, строить системы поддержки принятия решений.

Системный анализ. Подробнее