Системный подход и системный анализ

Одним из основных методологических компонентов системных исследований является системный подход и вытекающая из него системная концепция исследования. Разберемся с этими понятиями.

Идея системного подхода заключается в том, что из окружающей действительности вычленяется некая целостность и подводится под категорию «система». Подвести вычлененный объект под категорию «система» — значит обнаружить у него свойства, присущие системам.

Основные положения системного подхода:

1) любой объект — это открытая система, взаимодействующая с внешней средой (макросистемой);

2) эффективность функционирования системы определяется ее системными качествами и условиями окружающей среды;

3) элементы системы рассматриваются в их взаимосвязи и в развитии.

Системный подход является для исследователя «поставщиком» объектов исследования.

Главные черты системного подхода:

1) одна из форм методологического знания, связанная с исследованием и созданием объектов как систем;

2) связь с теорией систем и системным анализом, что предполагает:

— иерархичность познания;

— изучение интегративных свойств и закономерностей систем, раскрытие базисных механизмов интеграции целого;

— нацеленность на получение количественных характеристик, создание методов, сужающих неоднозначность понятий, определений, оценок.

В конечном итоге все исследования посвящены решению системных задач, в которых объект исследований представляется в виде системы.

Сущность системного подхода:

1) формулировка задачи исследования;

2) выявление объекта исследования как системы из окружающей среды;

3) установление свойств и компонентов, присущих системе;

4) определение или постановка целей перед компонентами, исходя из результата всей системы в целом;

5) разработка модели системы и проведение на ней исследований.

Так, мы выяснили, что вследствие системного подхода системы выявляются из окружающей реальности в готовом виде. Но системы могут быть и результатом творчества.

Создание систем также осуществляется при соблюдении требований системности, а процесс построения системы излагается в виде системной концепции.

Системная концепция содержит основные идеи относительно облика исследуемого или создаваемого объекта и целей исследования или создания, а также относительно теоретических и методических основ исследования или создания систем.

Как следует из сущности системных исследований, объектом исследования или создания являются системы.

Теоретические основы исследования или построения систем включают совокупность различных методов, на основе которых осуществляется разработка методологии и технологии исследования и построения конкретных систем.

Основы концепции исследования системы:

1) философские основания;

2) теоретические положения для определения и формализации объекта или процесса как системы;

3) условия интеграции методов и логика обеспечения целостности процесса исследования;

4) системная технология исследования.

Системная концепция отвечает на вопрос: какую систему мы строим? Главные компоненты концепции:

— цель построения системы;

— принципы построения;

— модель системы и ее системные характеристики;

— стратегия достижения цели;

— механизм реализации стратегии.

Системный подход требует рассматривать проблему не изолированно, а в единстве связей с окружающей средой, постигать сущность каждой связи и отдельного элемента, проводить ассоциации между общими и частными целями. Все это формирует особый метод мышления, позволяющий гибко реагировать на изменения обстановки и принимать обоснованные решения.

Методология системного подхода определяет уровни декомпозиции и процедуры анализа и/или синтеза систем, удовлетворяющих тем или иным заранее сформулированным требованиям.

Отбор удовлетворительных вариантов производится на каждом рассматриваемом уровне представления системы (концептуальном, функциональном, технологическом) поэтапно (отбор структур, параметров, режимов).

На каждом уровне-этапе действует свой набор критериев, учитывается своя априорная информация. Уровни декомпозиции систем на основе системного подхода отображены на рис. 6.8.

Все методологические процедуры системного подхода могут быть сведены к следующим трем:

1) процедура, реализующая анализ (синтез) системы от частного к общему;

2) процедура, реализующая анализ (синтез) системы от общего к частному;

3) процедура гибридного типа.

Первый случай связан с первичной разработкой элементов системы и с последующим конструированием на их основе обобщенных структур и системы в целом для решения главных функциональных задач.

Преимущество подхода — в уменьшении риска (ошибок, неадекватности цели) при построении системы за счет ее постепенного пошагового развития в соответствии с предъявленными к ней требованиями.

Недостаток подхода — необходимость большого числа проработок, предшествующих непосредственной разработке системы.

Во втором случае предполагается первоначальная разработка концепции или концептуальной модели системы. Последующие шаги — это детализация элементов модели и их взаимосвязей.

Достоинство — строгая логичность процедуры синтеза системы.

Недостаток — сложность разработки обобщенных моделей систем, большая вероятность риска, что система не будет полностью удовлетворять предъявляемым к ней требованиям.

Третий случай предполагает наличие нескольких интерактивных шагов, на каждом из которых может использоваться одна из вышеописанных процедур.

Системный анализ, наряду с системным подходом, также является одним из основных компонентов системных исследований. При этом термин «системный анализ» или «анализ систем» рассматривается на двух уровнях:

— общеметодологическом, тождественном понятию «системные исследования»;

— прикладном, тождественным понятию «классический анализ».

Объектом системного анализа являются системы, их статика и динамика (рис. 6.9).

Предметом системного анализа являются общесистемные характеристики систем, возникающих в них явлений и процессов; закономерности функционирования и развития систем, причинно-следственные связи взаимодействия их с окружением.

Итак, мы констатировали, что существуют различные формулировки термина «системный анализ». Однако все они могут быть сведены к двум.

В первом случае системный анализ — это научное направление, в рамках которого осуществляется развитие теории систем и методологии системного подхода в целях постановки и решения слабоструктурированных проблем политического, социального, экономического, научного и технического характера. В этом случае системный анализ выступает как общенаучная методология.

Во втором случае системный анализ — это анализ в классическом смысле этого метода,
т. е. анализ систем. В данном случае системный анализ носит характер прикладного метода.

Следовательно, системный анализ может трактоваться как целое, как синоним методологии системного исследования вообще и как часть, самостоятельный метод исследования объектов типа системы.

Таким образом, системный анализ в трактовке общенаучной методологии заключает в себе и анализ в классическом значении, т. е. отражает процедуру разделения (мысленного или реального) объекта на элементы. При этом системный анализ неразрывно связан с синтезом — соединением элементов в единое целое и, как правило, с оптимизацией — поиском оптимальных вариантов разделения и/или соединения элементов. Отличие системного анализа от анализа как такового представлено на рис. 6.10.

Системный анализ отличается тем, что его основное содержание — это теоретические и прикладные исследования системных связей и закономерностей в эволюционирующих системах, ориентированные на повышение эффективности функционирования, управления и развития исследуемых объектов в целом. Важнейшие проблемы системного анализа — это проблемы развития направлений исследования систем, заключающие следующее:

— способы описания и упрощения систем;

— синтез и декомпозицию систем;

— принципы и технологию интегрирования различных методов;

— проблемы сложности, неопределенности и методы их решения;

— проблемы компьютерной реализации моделей и принятия решений.

Системный анализ конкретного объекта представляет собой сложную

исследовательскую задачу. Ее решение является важным самостоятельным научным достижением.

Процедура анализа определяется условиями конкретного исследования и особенностями объекта. Каких-либо универсальных схем здесь выработать невозможно. Разработка каждой практической процедуры — это творческий акт, в котором соединяются опыт, интуиция и индивидуальность исследователя.

Системный анализ в целом как методология системных исследований органически включает все известные методологические подходы и методы исследования социально-экономических, организационных и информационно-технических систем.

Понятия, используемые в анализе систем, — это понятия, характеризующие системы и категории системного анализа (рис. 6.11).

В добавление к этим категориям системный анализ характеризуется такими понятиями, как проблема, стратегия, решение, модель, управление, операция, эффективность и др.

Источником развития сложных систем выступают проблемы — противоречия. Решение проблемы, которое приводит к качественно новому состоянию системы, является стратегическим решением.

Любая система имеет свои предельные границы развития. Целенаправленные качественные изменения в системе подразумевают наличие в ней исходного системного качества. Процесс развития в таких условиях есть последовательность мер и шагов по преобразованию исходного системного качества в требуемое.

Эффективный поиск нового системного качества всегда связан с управлением процессом развития или системным (стратегическим) управлением.

В общем случае при контроле процессов развития системы необходима идеальная модель (парадигма, эталон) относительно которой проявляются отклонения в развивающейся системе.

Отличительные признаки системного анализа как дисциплины:

1) объектом анализа является система;

2) система находится в целостной взаимосвязи с окружающей средой (макросистемой), причем система рассматривается как элемент росистемы, выделенный из нее по целям, функциям, структуре и параметрам динамики эволюции;

3) цель системного анализа — формирование системы (концепции системы) и ее стратегии (стратегии ее реализации);

4) главная системная концепция — это эволюция структур-стратегии системы или результативная (оптимальная, рациональная или эффективная) устойчиво развивающаяся система;

5) стратегия достижения цели — последовательность действий (алгоритм или программа), обеспечивающая прогрессивную эволюцию системы.

6) методологическую основу достижения цели составляют системный и развиваемые на его основе целостно-эволюционный и другие подходы;

Основная идея системного анализа сводится к обоснованию исходных позиций для принятия решений посредством тщательного изучения всех существующих факторов, как количественно, так и качественно характеризующих анализируемую проблемную ситуацию, а также решений, принятых для ее преодоления.