Тема 3. Категориальный аппарат науки и системного анализа 4 страница

Как уже было отмечено, в теории и научной практике наряду с понятием «системный подход» широко используется и другое — «комплексный подход». Часто встречается словосочетание «комплексный, системный подход». Понятия «системность» и «комплексность» употребляются как синонимы, хотя между ними есть различия. Например, отмечается, что понятие «системность» характеризует целенаправленность, упорядоченность, организованность, тогда как понятие «комплексность» отражает взаимосвязанность, взаимообусловленность, разносторонность, широту исследовательского охвата проблемы [Райзберг Б.А, Голубков Е.П., Пекарский Л.С. Системный подход в перспективном планировании. М.: Экономика, 1975. С. 271]. Развивая этот тезис, авторы утверждают, что понятие «системность» объемнее «комплексности». Если как свойство системность в одинаковой мере обхватывает связи внутри одного уровня (горизонтальные) и между разными уровнями (вертикальные), то комплексность, понимаемая как требование учитывать взаимосвязанные факторы, влияющие на проблему (систему), охватывает преимущественно связи одного или смежных уровней иерархической структуры данной системы.

Итак, существует два мнения по этому вопросу. Попытаемся разобраться в нем [Спицнадель В.Н. Комплексный и системный подходы: соотношения и взаимосвязь // Комплексный подход к научному поиску: проблемы и перспективы: Тез. докл. Всесоюз. симп. Свердловск: Урал. науч. центр АН СССР, 1979. С. 103—106], взяв за основу нормативную документацию и логические рассуждения.

Во-первых, можно утверждать, что комплексный подход является частным случаем системного, так как при его использовании могут учитываться всего лишь несколько факторов или свойств из множества возможных. В подтверждение этого, используя аналогию, сошлемся на формулу для коэффициента готовности, который является комплексным (ГОСТ 27002—83), так как учитывает два свойства изделия — безотказность и ремонтопригодность. Но современные ТС должны удовлетворять по меньшей мере сотне различных, нередко противоречивых, требований — простоте конструкции, дешевизне ее изготовления производстве, эстетичности, эргономичною, надежности, удобству в изготовлении и эксплуатации и т.д. Игнорирование хотя бы одного требования, возможно, упрощает и ускоряет решение, но затем может привести (и уже приводит!) к таким просчетам, которые будет уже нелегко исправить в будущем.

Следовательно, при оценке ТС мы обязаны ориентироваться на методы принятия решений, основанные на всестороннем анализе и синтезе систем. Это означает, что нельзя останавливаться на анализе отдельных свойств систем. Необходим научный синтез вещественно-энергетических свойств, особенностей структуры и функционирования ТС. Такова объективная основа полной (системной) оценки ТС, включающей техническую, экономическую, экологическую, социальную компоненты оценки. Одновременно — и реализация применительно к задаче исследования диалектического метода: «Чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и «опосредствования» [Ленин В.И. Еще раз о профсоюзах, о текущем моменте и об ошибках т. т. Троцкого и Бухарина // Полн. собр. соч. Т. 42. С. 264—304].

Во-вторых, наука должна изучаться с разных сторон многими дисциплинами с различными экономическими, социальными, экологическими и другими факторами. Но задача состоит не в том, чтобы остановиться на этих факторах в познании развития науки как цельного явления и как части общественно-исторического процесса. Для этого необходимо учесть и степень влияния каждого фактора и конкретных условиях, и взаимосвязь их как друг с другом, так и с собственным развитием и применения научного знания. Но чтобы так исследовать науку, надо поднять на новый, более высокий уровень взаимодействия между дисциплинами, ее изучающими, утвердить ту органическую комплексность, о которой мы говорили выше. Речь идет уже о системном подходе.

Соотношение системного (СП) и комплексного подходов (КП) можно анализировать по разным основаниям — но происхождению, уровню развития, нацеленности изучения тех или иных объектов, месту и роли в науке, что является сложной и самостоятельной задачей. Поэтому мы ограничимся сравнительным обсуждением в самом общем виде, но важным для исследования проблем оценки.

Развитие КП происходит в рамках знаний многих наук, выступающих обособленно. Представители каждой из них видят свою науку базовой. Причем развитие осуществляется на уровне уже существующих знаний каждой дисциплины с последующим суммированием. Развитие же СП исходит в рамках одной науки — системологии (теоретической дисциплины, рассматриваемой методологические проблемы и знаковые модели сложных систем). Она носит общетеоретический характер и отражает интеграционные процессы между элементами разных наук, пронизывающих системную логику как единое целое. Причем развитие осуществляется на уровне новых (синтезирующих) знаний, носящих системообразующий характер (установление различных связей, принципов, законов, закономерностей).

Так как КП включает ряд методов эмпирического порядка, не имеющих своих принципов, то он отражает организационно-методический подход в исследовании, проектировании, производстве... Подход системный чисто методологический, всесторонний, характеризует более высокий теоретический уровень, частью которого является КП. Поэтому СП более полный, правильный, ближе к природе ТС, объективный, в отличие от КП как субъективного, приближенного. Характерным подтверждением этого положения является комплексная система управления качеством продукции. В их основе лежит комплекс стандартов противоречивых, неупорядоченных, непоследовательных.

Сделав научную (косвенную) экспертизу ранних комплексных оценочных исследований, легко убедиться в том, что их основными атрибутами являются понятия базового варианта, нормативов, экспертизы, суммирования, отношения. А где же научные принципы комплексного подхода? Когда нет системы, говорят о КП — объединении опытных данных. Но как оно происходит — неизвестно. В лучшем случае — через сумму. И не случайно в государственных и отраслевых стандартах критерий качества, технологичность конструкции и пр. представлены только как аддитивные критерии.

СП — это то, на чем создается объект, это почва, где вырастает объект (собственно разработка). Объект всегда многогранен, всесторонен, требует всестороннего подхода. Нужны специалисты разных профилей. Они вырабатывают стратегию, т. е. КП — предтечу СП. Так как всесторонность тоже входит в СП, то их надо различать. В КП она входит как частное требование, в СП — как методологический принцип. Если КП вырабатывает стратегию и тактику, то СП — методологию и методы. Происходит взаимное обогащение КП и СП. СП не приносит хаоса, волюнтаризма, административности. Для него характерна строгость, которой нет у КП. СП имеет дело с объектами как системами, состоящими из закономерно структурированных функционально организованных элементов. Если СП применяется только для системных объектов, то КП — не обязательно для таковых. Объект может быть целостным, но не системным, ибо не обладает структурой.

Сходства и различия комплексного и системного подходов представлены в табл. 1.11.

Характеристика подхода	Комплексный подход	Системный подход
Фондирование	На фоне междисциплинарного движения как своеобразие их проявления
Целевая установка	На синтезирующее отображение объективной реальности
Механизм реализации установки	Стремление к синтезу на базе различных дисциплин (с последующим, как правило, суммированием полученных результатов)	Стремление к синтезу в рамках одной научной дисциплины на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер (установление связей, принципов, законов)
Объект исследования	Любые явления, процессы, состояния, суммативные системы	Только системные объекты, т. е. целостные системы, состоящие из закономерно структурированных и функционально законченных элементов
Метод	Междисциплинарный — учитывает два или более показателей, влияющих на эффективность	Системный — в пространстве и времени учитывает все показатели, влияющие на эффективность
Понятийный аппарат	Базовый вариант, нормативы, экспертиза, суммирование, отношения для выражения критерия	Тенденции развития, аналитические зависимые, отличные от отношений, проверка критерия, выбор оптимальной формы
Принципы	Отсутствуют	Основополагающие: системный, иерархии, интеграции, формализации
Теория и практика	Теория отсутствует, а практика неэффективна	Системология — теория систем. системотехника — практика, СА — методология
Общая характеристика	Организационно-методический (внешний) приближенный, разносторонний, взаимосвязанный, взаимообусловленный, предтеча СП	Методологический (внутренний), ближе к природе объекта, целенаправленность, упорядоченность, организованность, как развитие КП на пути к теории и методологии ОИ
Характерные особенности	Широта охвата проблемы при детерминированности требований	Широта охвата проблемы, но в условиях риска и неопределенности
Развитие	В рамках существующих знаний многих наук, выступающих обособленно	В рамках одной науки (системологии) на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер (становление связей, принципов, законов)
Результат	Экономический эффект	Системный эффект (авторские материалы)
Подготовка кадров	Есть	Нет (имелись три «специальности» из 900)
Примеры реализации	КСУКП, технико-экономическое обоснование, комплексная оценка мероприятий НТП, закон прибыли как цель современной технологии и пр.	План ГОЭЛРО, космические системы акад. С. П. Королева, системная оценка по ПЖЦ, закон всесторонней пользы, правильное соблюдение принципов экологии и безопасности для здоровья условий труда, новое понимание богатства общества как цели современной технологии, МС ИСО серии 9000 и пр.
Стандартность решения	Есть	Нет

Таблица 1.11 — Комплексный и системный подходы: сходства и различия

Разграничение понятий системности и комплексности методологически правомерно, ибо экономическая эффективность, соответствующая комплексному подходу, учитывает лишь факторы, поддающиеся сегодня стоимостной оценке. Но прибыль как критерий вряд ли годится для оценки жизненных потребностей человека. Нужно новое понимание богатства общества, выраженное не только в денежной форме. И это находит свое отражение в понятии системной эффективности, генерированном системным подходом.

Системный анализ

Посмотрим, какой смысл в системный анализ вкладывают его авторы, как они объясняют это понятие [США: современные методы управления / Отв. ред. Б.3. Мильнер. М.: Наука, 1971].

Понятие «системный» используется потому, что исследование такого рода в своей основе строится на использовании категории системы.

С одной стороны, системой называется та физическая реальность, по отношению к которой необходимо принять решения (любые естественные и искусственные объекты).

С другой стороны, в процессе системного анализа создается абстрактная и концептуальная система, описываемая с помощью символов или других средств, которая представляет собой определенное структурно-логическое устройство, цель которого — служить инструментом для понимания, описания и возможно более полной оптимизации поведения связей и отношений элементов реальной физической системы. Такого рода абстрактной системой может быть математическая, машинная или словесная модель или система моделей и т.д. В физической и соответствующей ей абстрактной системах должно быть установлено взаимооднозначное соотношение между элементами и их связями. В этом случае оказывается возможным, не прибегая к экспериментам на реальных физических системах, оценить различного рода рабочие гипотезы относительно целесообразности тех или иных действий, пользуясь соответствующей абстрактной системой, и выработать наиболее предпочтительное решение.

Термин «анализ» используется для характеристики самой процедуры проведения исследования, которая состоит в том, чтобы разбить проблему в целом на ее составляющие части, более доступные для решения, использовать наиболее подходящие специальные методы для решения отдельных подпроблем и, наконец, объединить частные решения так, чтобы было построено общее решение проблемы. Очевидно, что наиболее эффективно анализ может быть произведен лишь на основе системного подхода, который предусматривает не только органическое сочетание аналитического расчленения проблем на части и исследования связей и отношений между этими частями, но также делает особое ударение на рассмотрение целей и задач, общих для всех частей, и в соответствии с этим осуществляется синтез общего решения из частных решений. По сути дела, в системном анализе методы анализа и синтеза взаимно переплетаются, при осуществлении аналитической процедуры постоянно обращается внимание на способы объединения отдельных результатов в единое целое и влияние каждого из элементов на другие элементы системы.

Сегодня «системный анализ» в целом толкуется столь широко и неопределенно, что практически не может быть реализован в конкретных исследованиях. И видимо, не случайно, что сегодня еще нет возможности подобрать сквозной пример достаточно крупного завершенного системного исследования. Попытаемся разобраться в этом понятии.

Касаясь различных точек зрения на термин «системный анализ», специалисты выделяют два различных подхода.

Сторонники первого из них делают ударение на математику, т.е. на описание сложной системы с помощью формальных средств (блочных диаграмм, сетей, математических уравнений). На основе такого рода формального описания часто ставится математическая задача на отыскание оптимального проекта системы или наилучшего режима ее функционирования, т. е. нахождения максимума (или минимума) целевой функции системы (например, максимума прибыли, максимума числа выведенных из строя военных объектов, минимума времени выполнения операций, максимума надежности и т.п.) при заданных ограничениях на значения управляемых переменных.

Следует особо подчеркнуть, что составление блок-схем, характеризующих взаимосвязь и последовательность выполняемых операций, — это стадия, предшествующая любым расчетам на ЭВМ. Поэтому во многих случаях системным анализом стали называть любую работу такого рода, выполняемую специалистами, непосредственно занятыми обслуживанием ЭВМ.

Другой подход, который соответствует точке зрения «РЭНД-корпорейшн», во главу угла ставит логику системного анализа. В этом случае подчеркивается неразрывная связь системного анализа с принятием решения, и означающим выбор определенного образа или курса действий среди нескольких возможных альтернатив. Здесь системный анализ рассматривается прежде всего как методология уяснения и упорядочения или так называемой структуризации проблемы, которую предстоит решить с применением или без применения математики и ЭВМ. При этом в понятие «структуризации» вкладывается как пояснение реальных целей самой системы, альтернативных путей достижения этих целей и взаимосвязей между компонентами в процессе реализации каждой альтернативы, так и достижение углубленного понимания внешних условий, в которых возникла проблема, а отсюда ограничений и последствий того или иного курса действий. Логический системный анализ в той или иной степени дополняется математическими, статистическими и логическими методами, однако как сфера его применения, так и методология значительно отличаются от предмета и методологии формально-математических системных исследований.

Сначала системный анализ базировался главным образом на применении сложных математических приемов. Спустя некоторое время ученые пришли к выводу, что математика неэффективна при анализе широких проблем со множеством неопределенностей, которые характерны для исследования и разработки техники как единого целого. Об этом говорят многие ведущие специалисты-системщики. Поэтому стала вырабатываться концепция такого системного анализа, в котором делается упор преимущественно на разработку новых по своему существу диалектических принципов научного мышления, логического анализа сложных объектов с учетом их взаимосвязей и противоречивых тенденций. При таком подходе на первый план выдвигаются уже не математические методы, а сама логика системного анализа, упорядочение процедуры принятия решений. И видимо, не случайно, что в последнее время под системным походом зачастую понимается некоторая совокупность системных принципов.

Такому подходу, которого прежде всего будем придерживаться и мы, соответствует следующее наше определение.

Системный анализ — это взаимосвязанное логико-математическое и комплексное рассмотрение всех вопросов, относящихся не только к замыслу, разработке, производству, эксплуатации и последующей ликвидации современных ТС, но и к методам руководства всеми этими этапами с учетом социальных, политических, стратегических, психологических, правовых, географических, демографических, военных и других аспектов.

Подчеркнем, что сущность системного анализа заключается не в математических методах и процедурах: его рекомендации далеко не обязательно вытекают из вычислений. Самым существенным является то, что систематически на всех этапах жизненного цикла любой ТС осуществляется сопоставление альтернатив, по возможности в количественной форме, на основе логической последовательности шагов, которые могут быть воспроизведены и проверены другими. Системный анализ позволяет неизмеримо глубже и лучше осмыслить сущность ТС, их структуру, организацию, задачи, закономерности развития, оптимальные пути и методы управления. Системный анализ обостряет интуицию руководителя и этим расширяет основу для его суждений, помогая таким образом выработать лучшее решение.

Чем же отличается системный анализ от других методов?

Основные отличия его от других более или менее формализованных подходов при обосновании управленческих решений сводятся к следующему:

• рассматриваются все теоретические возможные альтернативные методы и средства достижения целей по жизненному циклу ТС (исследовательские, конструктивные, технологические, эксплуатационные и пр.), правильная комбинация и сочетание этих различных методов и средств;
• альтернативы ТС оцениваются обязательно с позиции длительной перспективы (особенно для систем, имеющих стратегическое назначение);
• отсутствуют стандартные решения;
• четко излагаются различные взгляды при решении одной и той же проблемы;
• применяются к проблемам, для которых не полностью определены требования стоимости или времени;
• признается принципиальное значение организационных и субъективных факторов в процессе принятии решений, и в соответствии с этим разрабатываются процедуры широкого использования качественных суждений в анализе и согласовании различных точек зрения;
• особое внимание уделяется факторам риска и неопределенности, их учету и оценке при выборе наиболее оптимальных решений среди возможных вариантов.

Повышенное внимание системотехников к факторам риска и неопределенности непосредственно вытекает из распространения системного анализа на перспективные проблемы. Если риск понимается как потенциальная изменчивость объективных характеристик анализируемых ТС , то неопределенность выражает отсутствие субъективных знаний о том, в какой форме проявятся эти явления.

Тенденция к системному анализу крупных проблем появляется только тогда, когда их масштаб возрастает до такой степени, что решения становятся сложными, трудоемкими и дорогостоящими. При обосновании таких решений, которые становятся предметом системного анализа, все большее значение приобретают факторы, рассчитанные вперед на 10—15-летний период. К факторам такого рода относятся прежде всего огромный рост капиталовложений на осуществление крупных программ, охватывающих длительный период, и все большая зависимость этих программ от результатов научных исследований и технических разработок.

Другой важной причиной необходимости учета длительной перспективы является стратегический характер самих целей, которые ставятся перед системным анализом и которые предопределяют политику правительства (или организации) на длительный период.

Важно отметить, что чем более общие и важные проблемы возникают перед руководителями различных уровней, тем больше возрастает значение системного анализа для их решения.

Где можно и нужно применять системный анализ?

Его применение определяется типом проблем, которые мы и рассмотрим.

Все проблемы в зависимости от глубины их познания подразделяются на три класса:

1. хорошо структурированные или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выяснены настолько хорошо, что они могут быть выражены в числах и символах, получающих в конце концов численные оценки;
2. неструктурированные или качественно выраженные проблемы, содержащие лишь описание важнейших ресурсов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми совершенно неизвестны;
3. слабо структурированные или смешанные проблемы, которые содержат как качественные, так и количественные элементы, причем качественные малоизвестные и неопределенные стороны проблемы имеют тенденцию доминировать.

Для решения хорошо структурированных проблем используется методология исследования операций (ИО). Она состоит в применении математических моделей и методов {линейного, нелинейного, динамического программирования, теории массового обслуживания, теории игр и т.д.) для отыскания оптимальной стратегии управления целенаправленными действиями. Основная проблема применения методов исследования операций состоит в том, чтобы правильно подобрать типовую или разработать новую математическую модель, собрать необходимые исходные данные и убедиться путем анализа исходных предпосылок и результатов математического расчета, что эта модель отражает существо решаемой задачи.

В неструктурированных проблемах традиционным является эвристический метод, который состоит в том, что опытный специалист собирает максимум различных сведений о решаемой проблеме, вживается в нее и на основе интуиции и суждений вносит предложения о целесообразных мероприятиях.

При таком подходе отсутствует какая-либо упорядоченная логическая процедура отыскания решения, и специалист, выдвигающий определенные предложения, не может сколько-нибудь четко изложить способ, на основе которого он от совокупности разрозненных исходных сведений пришел к окончательным рекомендациям. При решении проблемы такой специалист полагается на имеющийся собственный опыт, на опыт своих коллег, на профессиональную подготовленность, на изучение аналогичных проблем методом ситуаций, но не на четко сформулированную методику.

К слабо структурированным проблемам, для решения которых предназначен системный анализ, относится большинство наиболее важных экономических, технических, политических и военно-стратегических задач крупного масштаба.

Типичными проблемами такого рода являются те, которые:

1. намечены для решения в будущем;

2. сталкиваются с широким набором альтернатив;

3. зависят от текущей неполноты технологических достижений;

4. требуют больших вложений капитала и содержат элементы риска;

5. внутренне сложны вследствие комбинирования ресурсов, необходимых для их решения;

6. для которых не полностью определены требования стоимости или времени.

При осуществлении системного анализа в процесс структуризации проблемы некоторые ее элементы-подзадачи получают количественное выражение, и отношения между всеми элементами становятся все более определенными. Исходя из этого, в отличие от применения методов ИО, при использовании системного анализа совсем не обязательна первоначальная четкая и исчерпывающая постановка проблемы, эта четкость должна достигаться в процессе самого анализа и рассматривается как одна из его главных целей. Задачи методов ИО могут быть поставлены в количественной форме и решены на ЭВМ. В противовес этому стратегические проблемы, состоящие в выработке долгосрочной политики, в области производства, как правило, не могут быть сформулированы как задачи ИО, Проблемы такого рода являются предметом системного анализа. Стратегические задачи не являются легко квалифицируемыми (т.е. выражаемыми количественно) по причине отсутствия однозначного критерия оптимальности для фирмы в целом и требуют при выработке решений привлечения субъективных суждений опытных руководителей и экспертов.

Подведем некоторые итоги по сути системного анализа.

1. Системный анализ связан с принятием оптимального решения из многих возможных альтернатив.
2. Каждая альтернатива оценивается с позиции длительной перспективы.
3. СА рассматривается как методология углубленного уяснения (понимания) и упорядочения (структуризации) проблемы.
4. В СА упор направлен на разработку новых принципов научного мышления, учитывающих взаимосвязь целого и противоречивые тенденции. Более конкретно — систематически на всех этапах жизненного цикла любой ТС осуществляется сопоставление альтернатив, по возможности в количественной форме, на основе логической последовательности шагов.
5. Обостряется интуиция специалистов.
6. Применяется в первую очередь для решения стратегических проблем.

Итак, СА — это совокупность методов и средств выработки, принятия и обоснования решений (при исследовании, создании и управлении ТС, в частности).

В чем заключаются новизна системного анализа, его основные преимущества и недостатки?

Новизна системного анализа заключается в том, что он рассматривает проблему в целом, с постоянным ударением на ясность анализа, на количественные методы и на выявление неопределенности. Новыми также являются схемы или модели, где связи не могут быть адекватно выражены с помощью математической модели.

Достоинство системного анализа состоит в том, что он позволяет систематически и эффективно сочетать суждения и интуицию экспертов в соответствующих областях.

Системный анализ должен рассматриваться не как противопоставление субъективным суждениям, а как структурная основа, которая обеспечивает использование суждений экспертов в разных областях для получения результатов, превосходящих любые индивидуальные суждения. Это его цель, и возможность этого он обеспечивает.

Но субъективность суждений, неточность знаний, интуитивность оценок и неопределенность сведений о природе и о действиях других людей приводят к тому, что на базе исследования можно добиться не больше, чем оценки некоторого преимущества выбора одной альтернативы по сравнению с другой.

Системный анализ имеет и ограничения, как и другие способы исследования. Например, чистая интуиция. При использовании чистой интуиции в противоположность интуиции, применяемой в системном анализе, не предпринимается никаких усилий, чтобы выявить структуру проблемы или установить причинно-следственные связи получить решения. Интуитивный процесс состоит в том, чтобы узнать все, что можно, о проблеме, вжиться в нее подсознательно найти решение [Новое в теории и практике управления производством США / Под ред. Б. Мильнеpa. M.: Прогресс, 1971].

Ограниченность системного анализа обусловлена:

• неизбежной неполнотой анализа;
• приближенностью меры эффективности;
• отсутствием способов точного предсказания будущего.

Некоторые факторы социально-политического характера должны играть важную роль при разработке и выборе альтернатив. Однако в настоящее время не существует даже приближенных способов измерить эти факторы, и приходится их учитывать интуитивно.

Чрезвычайно важно заострить на неизмеримых факторах внимание ответственного руководителя, который принимает решения.

Недостатки системного анализа заключаются в следующем. Многие факторы, имеющие фундаментальное значение, не поддаются количественной обработке и могут быть упущены из рассмотрения или умышленно оставлены для последующего рассмотрения, а потом забыты. Иногда им может придаваться неправильный вес в самом анализе либо в решении, основанном на таком анализе.

Другая причина в том, что исследование может внешне выглядеть до такой степени научным и количественно точным, что ему может быть приписана совершенно неоправданная обоснованность, несмотря на то что она включает много субъективных суждений. Другими словами, мы можем быть так очарованы привлекательностью и точностью чисел, что просмотрим упрощения, сделанные для достижения этой точности, упустим анализ качественных факторов и преувеличим важность абстрактных вычислений в процессе решения. Но без анализа мы сталкиваемся с еще большей опасностью упущения улучшений тех или иных соображений и неправильного «взвешивания» отдельных факторов.

Еще одним недостатком системного анализа является то, что он находится на начальной стадии своего развитии, его методологию еще никак нельзя назвать устоявшейся, а практическая применимость и эффективность во многом зависят от совершенства экономических, математических, логических методов и уровня конкретных знаний о сложнейших общественно-политических и социально-экономических процессах, от возможностей получения соответствующей информации о них.