«Становление и сущность системного подхода»

И. В. Блауберг, Э. Г. Юдин

Глава 10: Системный анализ и системный подход

Как мы уже говорили, под системным анализом понимается в настоящее время [методология решения крупных комплексных проблем в сфере управления В этом своем качестве системный анализ возник в начале 60-х годов и первоначально развивался исключительно как средство решения военно-стратегических проблем. Непосредственной причиной, вызвавшей его к жизни, был переход от конструирования отдельных средств и единиц вооружения (таких, как боевой самолет или танк) к созданию систем вооружения — сложных военно-технических комплексов, достаточно жестко объединяемых выполнением единой стратегической цели (такой, например, как обеспечение противоракетной защиты страны в целом или ее крупного региона). Выдвижение такого рода задач потребовало не только развития собственно техники, но и выработки существенно новых подходов к оценке создаваемых систем. Это определялось следующими основными моментами Во-первых, жизненная важность каждой из задач практически исключала право на ошибку. Во-вторых, создание современной системы вооружения связано с привлечением огромных материальных ресурсов, и потому заказчик должен быть уверен, что допускаемый риск является минимальным. Наконец, исключительная сложность системы не позволяла при ее создании двигаться, как это обычно бывало раньше, от частей к целому, поскольку все или по крайней мере все основные характеристики каждой части (подсистемы) задавались не «изнутри», т. е. от наилучшей комбинации свойств самой части как таковой, а «извне», т. е требованиями со стороны целого и его исходных целей.

Все эти особенности не могли быть учтены на основе чисто количественного совершенствования процесса проектирования, а потребовали глубоких изменений в стиле мышления: в качестве особой и решающей возникла задача выработки и проведения взгляда на проектируемый объект как на систему. Принципиальная новизна и необычность такой задачи привела к тому, что одновременно с переходом к созданию современных военно-технических систем возникла особая категория специалистов, призванных разрабатывать и обеспечивать проведение в жизнь практической методологии, которая бы выступала в качестве средства организации всего процесса конструирования, изготовления и эксплуатации системы. Эта методология и получила название системного анализа Несколько позднее, с середины 60-х годов, системный аначиз начал применяться для решения самых разнообразных невоенных проблем Например, в США на его основе выполнены такие проекты, как определение страте1ии General Electric на длительный период, оценка перспектив развития атомного торгового флота, оценка систем связи на искусственных спутниках, оценка потребности США в водных ресурсах, и т. д На основе системного анализа Стэнфордский институт изучает взаимодействие науки, техники и общества; RAND Corporation проводит исследование развития наземного транспорта в ближайшие десятилетия и многообразных последствий этого развития; System Development Corporation разрабатывает принципы планирования образования.

Что же представляет собой методология системного анализа. Из характеристики условий ее возникновения нетрудно сделать вывод о ее сугубо практической ориентации И действительно, в настоящее время за многообразными приложениями системного анализа не стоит более или менее строгое и единое теоретическое обоснование или даже унифицированная совокупность методологических процедур По сути дела, для каждой конкретной задачи строится своя особая методология, которая не может быть без существенных модификаций перенесена на иную задачу. В этом смысле можно согласиться с известными американскими специалистами Д. Клелэндом и У Кингом, по мнению которых на нынешней стадии развития практика системного анализа является в значительной степени искусством, вобравшим в себя и основы науки, и законы логики, и некоторые специфические процедуры и категории (см. [226]). Применяемые в системном анализе модели — математические, графические или физические — по существу лишь незначительно отличаются от умозрительных конструкций, создаваемых каждым человеком при решении той или иной сложной проблемы. Основное отличие состоит здесь в том, что модели системного анализа являются эксплицитными и потому ясными, благодаря чему с ними гораздо легче работать, чем с интуитивными моделями, которые практически не поддаются контролю.

Отсутствие единого и общепринятого выражения, а также то обстоятельство, что практика применения системного анализа не стала пока предметом серьезных теоретических обобщений, приводит к тому, что в настоящее время существует значительный разнобой в формулировании как основных категорий системного анализа, так и его процедур. В такой ситуации более или менее общая характеристика системного анализа может быть сведена к описанию его исходной понятийной базы и установок, определяющих специфику его применения.

Многие видные специалисты системного анализа указывают на тесную связь этой методологии и ее истоков с общими принципами и идеями системного подхода (хотя надо признать, что до сих пор эта связь носит, так сказать, чисто идейный характер; во всяком случае, охарактеризованные нами логико-методологические разработки, которые осуществляются в рамках системного подхода, и методология системного анализа в узком смысле этого слова развиваются пока в относительной независимости друг от друга и решают различные по природе и уровню задачи). В частности, именно из системного подхода были почерпнуты такие идеи, как необходимость поиска системы, адекватной данной задаче, а также многоаспектный, комплексный характер систем.

Это последнее обстоятельство является принципиальным для системного анализа: он действительно применяется к решению комплексных проблем, когда удовлетворительный результат не может быть получен в опоре на какую-то одну из существующих дисциплин или даже на простое соединение методов различных дисциплин. Такова, например, проблема снижения детской смертности в какой-нибудь слаборазвитой стране или в ее крупном районе: успешное решение этой проблемы предполагает учет целого ряда самых разнообразных факторов, одни из которых поддаются непосредственному воздействию, т. е являются контролируемыми (скажем, уровень организации медицинского обслуживания, организация питания, известное улучшение бытовых условий населения и т п.), а другие —не поддаются и поэтому подлежат учету в качестве объективных факторов и условий (например, реальный уровень культуры, возможности экономики и системы образования, привлечение помощи других государств и т. п.).

Такая многофакторность, многоаспектность проблем, решаемых средствами системного анализа, имеет далеко идущие последствия. Прежде всего исключительное значение здесь приобретает правильная и максимально точная формулировка проблемы Если, например, мы хотим решить ту же самую задачу снижения детской смертности в слаборазвитой стране или спасти от разрушения природу в некотором районе, то нам следует добиться, чтобы было точно сформулировано, какого именно результата и при каких заданных условиях (ограничениях) мы хотим достичь Практика показывает, что многие сложные современные проблемы не решаются или решаются неправильно, неэффективно только потому, что они оказались неправильно сформулированными: не были учтены все существенные аспекты проблемы или ограничения, накладываемые на ее решение.

Другое важное следствие комплексного характера проблем системного анализа состоит в том, что вся деятельность по постановке и решению проблемы должна безусловно подчиняться целостному подходу и определяемому им эффекту. Это требование лишь по видимости является простым. На самом деле всякая сложная проблема неизбежно должна быть разбита на множество подпроблем, каждая из которых требует своего особого подхода и, в частности, имеет свое особое оптимальное решение. Вопрос же заключается в том, что оптимальное решение проблемы в целом вовсе не обязательно складывается из суммы оптимальных решений по ее частям. Будучи оптимальным с точки зрения данной частной проблемы, то или иное решение может не оказаться таковым с точки зрения проблемы в целом. Например, в системе «производство — рынок» ситуация может сложиться так, что предприятия с высокой степенью износа машин и издержек по их переналадке па каждый новый вид продукции сумеют увеличивать общую реализацию, благодаря чему они не только компенсируют издержки, но и увеличат прибыль. В таком случае явно высокие издержки, нарушающие очевидным образом требование оптимальности по отношению к производству как таковому, окажутся не признаков слабой эффективности, а показателем системного подхода к принятию решений. Иными словами, вся сложнейшая иерархия действий по решению комплексной проблемы должна быть организована так, чтобы на всех уровнях в качестве главного, решающего выступал один и тот же, единый критерий оценки эффективности, т. е. чтобы все время имелась в виду система в целом, ее конечный эффект.

Поиск такого критерия представляет особую задачу системного анализа. В некоторых случаях ее решение облегчается тем, что такой критерий задается в явном виде извне. Например, если задан уровень затрат, то проблема сводится к тому, чтобы найти максимальную эффективность для этого уровня; в этом случае эффективность по заданным затратам и будет глобальным критерием системы. Или наоборот, если задан некоторый уровень эффективности, то с экономической точки зрения (а она обычно является одной из решающих в такого рода проблемах) вопрос состоит в том, чтобы достичь этой эффективности при минимальных затратах. Но очень часто начальные условия для проблемы не могут быть сформулированы в столь жесткой форме. Если, скажем, ставится задача предохранить водоемы от загрязнения, то подлежит выяснению сам оптимум по этой задаче. Тогда-то и выдвигается на передний план выработка критерия, которому должна быть подчинена разрабатываемая нами система. Такой критерий, кроме всего прочего, должен быть максимально объемным, т. е. он должен в форме единого и непременно измеримого показателя учитывать максимально возможное количество характеристик цели системы и ее составляющих. Системный анализ не создал (и вряд ли сумеет создать) какойто унифицированной процедуры для решения подобной задачи. Но его важное достоинство в данном случае состоит в том, что такая задача ставится в явном виде и предлагается осуществление последовательности действий, направленных на ее хотя бы приближенное решение.

Принцип целостности в рамках системного анализа находит наиболее непосредственное выражение в первостепенном значении для этой методологии категории цели. Это обстоятельство подчеркивается обычно во всех руководствах по системному анализу. Сошлемся, например, на определение, даваемое К. Уэст Черчменом [225, р.8): «Под системным подходом в управлении понимает ся систематизированный способ мышления, в соответствии с которым процесс обоснования решений базируется на определении общей цели системы и последовательном подчинении достижению этой общей цели деятельности множества подсистем, планов их развития, а также показателей и стандартов работы». Такому же подходу отвечают и определения понятия системы, даваемые специалистами по системному анализу. Например, согласно одному из определений, под системой понимается «совокупность элементов, организованных для выполнения некоторого множества предписываемых функций с целью достижения желаемых результатов» [226а, р. 13]. Нетрудно убедиться, что и здесь во главу угла поставлен целесообразный характер системы, подчинение ее некоторому заранее выработанному замыслу.

Мы уже отмечали, что среди специалистов по системному анализу в настоящее время нет единства в формулировании основных категорий, характеризующих эту методологию. В упоминавшейся нами работе Д Клелэнда и У. Кинга к числу категорий системного анализа (называемых аналитическими) отнесены стратегия, состояние природы (т. е. неконтролируемых факторов системы и ее окружения) и исходы (т. е. набор результатов реализации определенных стратегий). Ч. Хитч [70] называет следующие «универсальные логические элементы системного анализа» — по сути дела, те же исходные категории:

1. цель или ряд целей;
2. альтернативные средства («системы»), с помощью которых может быть достигнута цель и которые представляют собой множества системных элементов или стратегий;
3. затраты ресурсов на систему;
4. математическая и логическая модель, т. е. система связей между целями, альтернативными средствами, средой и требованиями, накладываемыми на ресурсы;
5. критерий выбора предпочтительных альтернатив.

Советский исследователь С П. Никаноров, опираясь, в частности, на работы американского специалиста Ст. Оптнера, в качестве основных категорий системного анализа указывает вход, выход и процесс (применительно к системе; см., например, [122]).

Существуют и иные подходы к формулированию категориального аппарата системного анализа. При ближайшем рассмотрении нетрудно убедиться, что различные варианты этого аппарата достаточно тесно связаны с аппаратом исследования операций и теории игр и решений. Подобная связь легко объясняется тем, что именно эти дисциплины, являются, так сказать, основными поставщиками методов и конкретных идей для системного анализа (конечно, наряду с общими принципами системного подхода, о чем мы уже говорили). Вместе с тем системный анализ отнюдь не совпадает с исследованием операций, хотя и заимствует у него математические методы. Эти две дисциплины отличаются прежде всего по масштабу проблем, к решению которых они прилагаются: если, скажем, речь идет о выработке рациональной последовательности читаемых курсов в университете, то для решения этой проблемы вполне достаточно аппарата исследования операций; если же речь идет об оценке эффективности образования, то здесь уже потребуются аппарат и методы системного анализа. Кроме того системный анализ в отличие от исследования операций связан с ориентацией на длительные отрезки времени, с наличием специальных процедур, направленных на учет фактора неопределенности (неизбежно занимающего важное место во всякой сложной проблеме). Еще одно отличие состоит в том, что в системном анализе большое внимание уделяется организационным факторам.

В связи с характеристикой системы категорий, специфических для методологии системного анализа, важно сделать два общих замечания. Во-первых, надо отметить тот факт, что практика развития системного анализа буквально заставляет специально формулировать и разрабатывать специфический набор категорий, обслуживающий эту методологию. Это обстоятельство отражает не только насущные потребности практики, но и с исключительной силой подчеркивает принципиальную новизну и нетривиальность системного анализа, его действительно новую методологическую ориентацию. При всей кажущейся простоте предлагаемых различными специалистами категорий системного анализа эти категории с большой отчетливостью характеризуют изменение ориентации исследования и, следовательно, направленность этой методологии в конечном счете на изменение стиля научного мышления.

Во-вторых, при заметном различии предложенных к настоящему времени наборов категорий системного анализа их отличает одна весьма существенная общая черта: стремление сформулировать эти категории в операционально эффективной форме. Действительно, такая категория, как, например, вход, ориентирует на максимально полную и связную характеристику исходных данных для проблемы и вместе с тем на максимально точную характеристику выдвигаемой проблемы, причем весьма важно, что оперирование такого рода категорией делает подобную задачу в принципе разрешимой. Категория стратегии (по Клелэнду и Кингу) или категория альтернативных средств (по Хитчу) концентрируют внимание на тщательном изучении всех возможных альтернатив при принятии решения, причем их эвристическая ценность определяется опять-таки тем, что они с достаточной очевидностью задают вполне определенное направление процедуры анализа. Иными словами, категории системного анализа строятся таким образом, чтобы обеспечивался чисто практический подход к выявлению и фиксации системного характера соответствующей проблемы.

Направленность на максимальную операциональную эффективность находит достаточно яркое выражение в самой структуре системного анализа. Сошлемся, например, па классификацию Б. Радвика, выделяющего в рамках системного анализа два основных подхода — математику системного анализа и логику системного анализа [259, р. 2] Первый подход имеет место тогда, когда для решения четко поставленной проблемы, связанной с тем, что требуется оптимизировать некоторую количественно выраженную функцию системы (скажем, максимизацию прибыли или число выведенных из строя военных объектов), строится система математических и логических уравнений, отражающих сложные связи множества переменных и ограничений. Задача системного анализа при этом состоит в том, чтобы на основе математических или имитационных методов найти количественно определенное решение, указывающее план конструирования или функционирования системы, который был бы наилучшим с точки зрения конкретного критерия оптимальности. Логика системного аналива включает в себя процедуры, связанные с процессом принятия решений. Здесь на первом плане стоит структуризация проблем — выявление реальных целей системы и альтернативных путей их достижения, анализ внешних условий и ограничений. Второй подход, между прочим, выражает точку зрения RAND Corporation на сущность системного анализа.

Столь резко подчеркнутая практическая ориентация системного анализа не должна, однако, укрывать от глаз его глубокое методологическое содержание. Взятый в самом простом и общем виде системный анализ действительно может быть сведен к рационализации интуиции в деятельности управления, к поискам разумных способов и средств упрощения сложных проблем. И именно в этом заключен секрет его успеха и быстрого роста его популярности. Но теоретическое и методологическое значение системного анализа выходит далеко за утилитарные рамки; оно определяется тем фактом, что системный анализ представляет собой, пожалуй, наиболее серьезную из осуществленных до сих пор попытку построить и реализовать методологию, специально приспособленную для решения проблем системного характера, проблем, все более часто и остро возникающих в современной науке и практике.