Общая характеристика метода

1. Конечной целью любого исследования является создание базы для выработки управленческих и иных решений в различных областях человеческой деятельности. Этот процесс выработки и принятия решений является объектом изучения многих науч6ных дисциплин, среди которых системный анализ занимает особое место.

В современном понимании системный анализ представляет собой научную дисциплину, занимающуюся проблемами принятия решений в условиях анализа большого количества информации различной природы.

Применение системного анализа к конкретной проблеме имеет целью повышение степени обоснованности принимаемого решения расширение множества вариантов, среди которых находится выбор, с одновременным указанием способа отбрасывания тех из них, которые заве6домо уступают другим. В максимально упрощенном виде системный анализ - это некоторая методика, позволяющая не упустить из рассмотрения важнейшие стороны и связи изучаемого объекта, процесса, явления.

В практическом смысле под методологией системного анализа принято понимать совокупность принципов системного подхода, используемых понятий и определений, а также постановку и общую характеристику основных проблем организации системных исследований.

2. Сложность систем реального мира предопределила специфическую методологию их исследования. Наряду с интегральным принципом, требующим изучать систему как целое, широкое применение нашел функциональный подход к изучению систем, когда исследователь интересуется не столько тем, сто система представляет собой, сколько тем, что она делает, в чем ее функциональное предназначение. В этом сущность функционального подхода к исследованию сложных систем. Причем, в случае сверхсложных систем изучение поведения реального объекта является кратчайшим, а, порой и единственным путем их познания.

Осознание этого обстоятельства привело к разработке в кибернетике специфического метода функционального исследования систем - метода черного ящика, который успешно используется в системном анализе.

В соответствии с этим методом система или ее отдельный элемент считается «черным ящиком» если его структура, внутреннее строение, состав элементов, их взаимодействие закрыты для наблюдателя. Он имеет возможность наблюдать только состояния входов и выходов системы.

Однако функциональный подход и метод «черного ящика» представляют собой методы познания явления. Всеобщим же принципом развития знания является переход от познания явления к познанию сущности. В нашем случае то означает переход от исследования функций системы к исследованию ее структуры. Есть переход к структурному анализу.

Структурный анализ позволяет глубже понять механизм функционирования системы, выявить зависимость ее поведения от внутренних состояний. Знание структуры дает возможность активно воздействовать не только на входы, но и на внутренние состояния системы, чтобы максимально приблизить ее поведение к целевой функции. Наконец, наличие структурных описаний создает необходимы предпосылки для построения новых систем, реализующих заданные целевые функции.

При этом наблюдатель отнюдь не расстается с «черным ящиком». Если на начальном этапе исследования вся систем предстает перед нами как «черный ящик», то при структурном расчленении в ходе исследования таковым становится отдельный модуль, а затем - элемент системы.

Действительно, каждый элемент также имеет свою структуру, но принятое условие неделимости элемента делает ее закрытой для наблюдателя. В то же время, очевидно, что он в состоянии анализировать связи элемента, то есть его входы и выходы.

Таким образом, элемент, до уровня которого на данном этапе исследования осуществляется расчленение системы, обладает типичными признаками черного ящика. Соответственно и метод изучения элементов их свойств и поведения - функциональный метод, главное назначение которого - установить по каким законам происходит преобразование входных состояний элемента в состояния выхода. Таким образом, между структурным и функциональным методом нет противоречия: оба они используются при анализе конкретных систем.

Особенность исследования систем такова, что обе эти стороны функции и структура изучаются только совместно. Сосредоточение внимания на совместном анализе структуры и функции системы, их взаимосвязи есть важнейшая особенность системного анализа.

3. Обобщение и осмысление опыта исследования реальных систем различной природы позволили сформулировать три постулата общей теории систем, на которых базируется методология системных исследований, в том числе и уже рассмотренные функциональный и структурных анализ.

Первый постулат утверждает, что функционирование систем любой природы может быть описано на основе рассмотрения формальных структурно-функциональных связей между отдельными элементами систем. Влияние материала, из которого состоят элементы систем проявляется в их формальных характеристиках - структуре, динамике и проч.

Отсюда во главу угла ставится исследование именно связей элементов и частей рассматриваемой системы, а не самих элементов и частей.

Второй постулат утверждает, что организация системы может быть определена на основе наблюдений, проведенных извне системы посредством фиксирования состояния только тех элементов и частей которые непосредственно взаимодействуют с окружением.

Это вытекает их того факта, что большинство систем реального мира чрезвычайно сложны. И внутреннее строение не всегда доступно наблюдению, а попытка проникновения во внутрь может привести к тому, что система окажется серьезным образом нарушена или разрушена совсем. А поскольку при анализе систем реального мира нас больше интересует вопрос что делает система, а не то, что она собой представляет - исследование по методу черного ящика, рассмотрение системы только с позиций ее входов и выходов, сосредоточение внимания исследователя на поведении и функционировании лишь тех элементов, которые непосредственно взаимодействуют с внешней средой - вполне правомочно.

Третий постулат утверждает, что организация системы полностью определяет ее функционирование и характер взаимодействия с внешней средой.

4. Отметим еще некоторые из особенностей методологии системного анализа.

Изучение структур и функций в диалектической взаимосвязи необходимо при исследовании систем, как на стадии анализа, так и на стадии синтеза.

Цель анализа - возможно более полное познание функционирования систем при существующей заданной структуре.

Напротив, задача синтеза - спроектировать, построить такую структуру системы, при которой наилучшим образом будут реализованы ее заданные фикции. Стадия синтеза относится к активной системосозидающей деятельности человека во всех ее сферах.

Но здесь всегда следует не упускать из вида то обстоятельство, что на всех уровнях - от элемента до целостной системы нет однозначного соответствия структуры и функции. Чем сложнее система, тем богаче, как правило, ее функциональные возможности при данной структуре. Для функций даже однородных по структуре систем характерна подвижность, изменчивость как в пространстве, так и во времени; структура гораздо более устойчива и стабильна. Функция обладает определенной самостоятельностью по отношению к структуре. С другой стороны, системы различной структуры могут быть весьма сходными в функциональном отношении. Эти обстоятельства весьма существенны при анализе.

Другим характерным моментом является учет решающего влияния субъективного фактора на организацию исследований, которое проявляется в определении объекта исследования, его целей и задач. Даже структурную схему изучаемого объекта во многом определяет поставленная задача, ибо выделение элементов системы, то есть ее структуризация осуществляется наблюдателем достаточно произвольно по отношению к действительной сложности исследуемого объекта, но в полном соответствии с целью исследования. Для системного анализа утверждение, что всякая система имеет множество структур очевидно. Это становиться понятным, если вспомнить, что любой реально существующий объект неисчерпаем в своих проявлениях.

И, наконец, своеобразие рассматриваемой методологии состоит в том, что она не ограничивает исследователя в выборе средств и методов. Она не только допускает, но и предполагает учет таких факторов, как опыт и интуиция исследователя; использование наряду со строгими методами - методов нестрогих и т.д. В результате появляется возможность анализировать и исследовать системы, поведение которых зависит от большого, в пределе - бесконечного числа факторов самой разной природы.

Все это и предопределяет эффективность применения рассматриваемой методологии в исследовании сложных проблем человеческой деятельности.

5. Основой методологии и методики системного анализа являются рассмотренные выше общие принципы системного подхода.

В дополнение к ним обобщение опыта исследования сложных систем и работы с ними позволило выработать ряд более частных принципов системного подхода к их исследованию и преобразованию, к числу которых относятся следующие.

1) Принцип конечной цели, то есть требование абсолютного приоритета конечной, глобальной цели деятельности системы по отношению целям частного характера (локальным целям)

Этот принцип означает, что любая попытка изменения в системе должна рассматриваться с точки зрения того, насколько она помогает или мешает достижению основной цели деятельности системы. Это накладывает особую роль на выбор конечной цели, четкость ее понимания и формулировки.

Расплывчатые, не полностью определенные, нечетко сформулированные цели влекут за собой и неясности в постановке задач, в структуре системы и управлении ею в ходе достижения цели, ведут к неверному выбору средств и методов ее достижения, а, в конечном счете - и к не достижению цели. Такие следствия могут быть и результатом неверия в возможность достижения конечной цели.

2) Принципа единства - то есть требование одновременного рассмотрения системы и как целого и как совокупности частей.

3) Принцип связности - то есть требование рассмотрения системы, ее элементов и частей только совместно с их связями с окружением - другими элементами, частями системы, внешней средой.

Поскольку оба принципа тесно связаны между собою, они нередко объединяются в один принцип единства и связности. Первый из них - это взгляд во внутрь системы, второй - изнутри ее. При их рассмотрении необходимо учесть то обстоятельство, что целостный объект нельзя сконструировать из отдельных частей, которые изучались вне связи друг с другом.

4) Принцип модульного построения - предполагающий возможность выделения модулей в системе и рассмотрения ее как совокупности модулей.

Принцип указывает на возможность и целесообразность рассмотрения вместо части системы ее входных и выходных характеристик, возможность абстрагироваться от излишней детализации при анализе систем с сохранением возможности их адекватного описания.

5) Принцип иерархии - учет иерархического строения системы, иерархии структурных уровней, и по уровневое рассмотрение ее частей. При построении системы это принцип требует начать рассмотрение системы «сверху», с анализа модулей нулевого иерархического уровня.

6) Принцип функциональности, требующий совместного рассмотрения структуры и функции системы с приоритетом функции над структурой. Этот принцип утверждает, что любая структура тесно связана с функцией системы и ее частей и, следовательно - создавать или перестраивать структуру можно лишь после того, как мы четко уясним себе ее функции: для чего создан данная система, какие функции она выполняет и т.д. На практике это означает, что в случае придания системе новых функций следует перестраивать структуру, а не пытаться втиснуть новые функции в старую структуру. Но и наоборот, не начинать перестроек, если четко не уяснил, для каких функций осуществляется перестройка.

7) Принцип развития, то есть учет изменяемости системы, ее способности к расширению, замене частей, накопления информации и проч. Эти проблемы достаточно детально рассмотрены ранее.

8) Принцип децентрализации - то есть сочетание в принимаемых решениях и управлении системой централизации и децентрализации. Каких - либо общих правил здесь нет, кроме одного: уровень необходимой степени централизации определятся конкретной обстановкой и должен быть минимально необходим, чтобы обеспечить достижение поставленной цели.

9) Принцип неопределенности - то есть учет неопределенностей и случайностей в системе. Этот принцип учитывает то обстоятельство, что мы можем иметь дело с системой, в которой нам не все понятно, о которой не все известно. Это может быть система с невыясненной структурой, с непредсказуемым ходом процессов, с неизвестными внешними воздействиями и иными «сюрпризами». Системы безопасности принадлежат именно к числу таких систем.

10) Принцип полномочности, который предполагает, что исследователь должен иметь право на исследование системы.

Принцип организованности, который требует, чтобы решения, действия. Выводы по системе соответствовали ее детализации определенности, организованности. Бессмысленно управлять системой, в которой команды не выполняются.

11) Принцип чувствительности, который предполагает, что вмешательство в систему, ее функционирование должно соответствовать уровню ее реакции на это вмешательство. Различным должно быть управление системами очень чувствительными, послушными к командам и системами малочувствительными, в которых исполнение команд задерживается.

12) Принцип свертки, требующий чтобы информация и управляющие воздействия при их движении по уровням управленческой иерархии снизу вверх обобщались, укрупнялись, концентрировались и наоборот при движении сверху вниз - детализировались, конкретизировались и т.д.

Указанные принципы представляют собой наиболее общие утверждения, выведенные из опыта работы с системами самой различной природы. При этом всегда следует помнить, что в практической работе мы имеем дело с данной, конкретной системой, а потому всегда следует задаваться вопросом, а что данный принцип представляет здесь, каково его реальное содержание применительно к данной конкретной системе и в данных конкретных условиях.

6. Поскольку системный анализ предполагает не только исследование, но преобразование существующих и создание новых систем, рассмотрим некоторые наиболее общие принципы организации практической деятельности.

Эти принципы, в какой - то мере перекликаются с изложенными выше, но только до определенного предела.

Практическая деятельность, практика всегда значительно шире отдельных ее проявлений, а потому включает в себя целый ряд наиболее общих принципов, которые следует рассмотреть отдельно.

Первый из них - требование анализа конкретной ситуации, учета текущего момента. Но это требование не только не исключает, но, наоборот, предполагает знание общей картины и общих закономерностей развития исследуемого объекта, явления, процесса.

Второй принцип - принцип историзма, то есть требование смыслить объект в развитии, учитывать реальную историческую обстановку как в данный момент, так и в предшествующие периоды.

Третий принцип - принцип преемственности, предполагающий передачу опыта всей предшествующей деятельности, опыта отношения человека к миру вообще, сохранение результатов человеческого труда, передачу накопленных знаний.

Четвертый принцип - принцип учета всеобщих связей, предполагающий:

ü Выявление всех внутренних и внешних связей объекта, выделение главных из них, определяющих систему в принципе и тех, которые характеризуют систему в данный момент.

ü Определение главного звена.

ü Анализ взаимодействия, взаимовлияния связей и их динамики.

ü На основании анализа связей объекта и их характера - учет его места и роли в окружающей среде.

ü Учет места и роли объекта в общей системе в которую он водит как элемент или часть.

ü Знание общих законов развития системы в которую входит исследуемый объект.

Пятый принцип - принцип развития.

Опыт практической деятельности доказал, что независимо от ее характера, сферы, и т.д. успех воздействия на систему в интересах поставленной цели определяется умением обнаруживать главные, магистральные тенденции ее развития и в соответствии с этим основании этого строить свою деятельность. Эти тенденции обнаруживаются на основе:

ü Знания общих законов развития и его общей теории.

ü Анализа конкретной ситуации.

ü Изучения истории вопроса, обнаружения повторяющихся явлений и устойчивой тенденции.

ü Определения источников развития.

Изучения имеющегося опыта практической деятельности, нахождения и поддержания ростков нового, перспективного, важного для системы и, следовательно - для ее элементов.

7. На основе указанных принципов и методов исследования и практической деятельности к настоящему времени разработано достаточно много алгоритмов системного анализа реальных объектов. Они отличаются значительным разнообразием по числу этапов, способов и методов выделения объектов исследования и их частей и т.д., но, тем не менее, сущность их всех сводится к одному.

«При изучении реального объекта, - пишет А.А.Ляпунов, - системный подход состоит в том, что исходят из представления этого объекта в виде УС (управляемой системы – Авт.) и осуществляют по отношению к нему сначала макроподход, а затем - микроподход, должным образом детализируя частные задачи. Наиболее характерным является то, что отправным пунктом исследования является рассмотрение этого объекта в целом и его функционирования во внешнем мире, а затем - членение его на составляющие, выделение характерных подсистем, рассмотрение связей между ними и т.д.» [22]

Причем, поочередное применение методов макро- и микроподхода, а попросту говоря – методов функционального и структурного анализа осуществляется на каждом этапе членения исследуемого объекта.

8. В настоящее время не выработано единой методики проведения системного анализа сложных проблем: в зависимости от области применения анализа - в литературе встречаются разные подходы к этому вопросу.

Поскольку детальное рассмотрение конкретных методик анализа в нашу задачу не входит, отсылаем читателя к специальной литературе.