Системный анализ: лекции и учебные пособия. «Теория систем и системный анализ» (Ю. П. Сурмин)

Презентации

«Теория систем и системный анализ»

Ю. П. Сурмин

↑	Оглавление
←	Глава 11: Основы системного анализа. «Основные разновидности системного анализа»	Список использованной и рекомендуемой литературы	→

11.2. Содержание и технология системного анализа

Структура системного анализа

Технологический аспект системного анализа выделял уже Герберт Спенсер (1820-1903) — последний западноевропейский философ-энциклопедист, который писал: «Систематический анализ должен начинаться с самых сложных явлений анализируемого ряда. Разложив их на явления, непосредственно следующие за ним по своей сложности, мы должны перейти к подобному же разложению их составных частей; таким образом, благодаря последовательным разложениям, мы должны спускаться ко все более простому и более общему, пока не достигнем, наконец, самого простого и самого общего. Быть может, нужно некоторое терпение, чтобы производить эти высокосложные операции сознания» [42, с. 192]. Ныне проблеме структуры системного анализа уделяется довольно значительное место в концепциях различных авторов [16, 37, 43, 49].

Э. А. Капитонов [16, с. 145-147] выделяет следующие последовательные этапы системного анализа: постановка целей и основных задач исследования; определение границ системы, которое выступает в качестве основания для отделения объекта от внешней среды, разграничения его внутренней и внешней связей; выявление сути целостности. Выявление последней предполагает охват всей типологической совокупности связей применительно к данному объекту и содержит стремление к абсолютной полноте его изображения; определение строения системы — поэлементного состава; анализ взаимосвязей элементов системы; построение структуры и организации системы, через которые выражается определяемая устойчивыми связями упорядоченность системы и направленность этой упорядоченности; установление функций системы и ее подсистем; анализ функционирования, обеспечивающего реальную жизнедеятельность (работу) системы; выявление управляемости системы. Наличие механизмов взаимосвязи в иерархическом строении системы, прямых и обратных связей функционирования делают объект управляемым; конструирование системной модели.

Близкий подход к технологии системного анализа использует Ю. М. Плотницкий, который выделяет в системном анализе 11 этапов [37, с.15-16]. Он рассматривает системный анализ как совокупность шагов по реализации методологии системного подхода в целях получения информации о системе. Приведем их: формулировка основных целей и задач исследования; определение границ системы, отделение ее от внешней среды; составление списка элементов системы (подсистем, факторов, переменных и т.д.); выявление сути целостности системы; анализ взаимосвязанных элементов системы; построение структуры системы; установление функций системы и ее подсистем; согласование целей системы и ее подсистем; уточнение границ системы и каждой подсистемы; анализ явлений эмерджент-ности; конструирование системной модели.

Более детальную схему обосновал Ю. И. Черняк [49], который процесс системного анализа декомпозировал на 12 этапов: анализ проблемы; определение системы; анализ структуры систем; формулирование общей цели и критерия системы; декомпозиция цели, выявление потребностей в ресурсах и процессах; выявление ресурсов и процессов, композиция целей; прогноз и анализ будущих условий; оценка целей и средств; отбор вариантов; диагноз существующей системы; построение комплексной программы развития; проектирование организации для достижения целей. Достоинство технологии Ю. И. Черняка заключается в ее операционализме, а также в том, что в ней представлены соответственно каждому этапу научные инструменты системного анализа (табл. 37).

Этапы системного анализа	Научные инструменты системного анализа
I. Анализ проблемы
Обнаружение Точное формулирование Анализ логической структуры Анализ развития (в прошлом и будущем) Определение внешних связей (с другими проблемами) Выявление принципиальной разрешимости проблемы	Методы: сценариев, диагностический, «деревьев целей», экономического анализа
II. Определение системы
Спецификация задачи Определение позиции наблюдателя Определение объекта Выделение элементов (определение границ разбиения системы) Определение подсистем Определение среды	Методы: матричные, кибернетические модели
III. Анализ структуры систем
Определение уровней иерархии Определение аспектов и языков Определение процессов функций Определение и спецификация процессов управления и каналов информации Спецификация подсистем Спецификация процессов, функций текущей деятельности (рутинных) и развития (целевых)	Методы: диагностические, матричные, сетевые, морфологические, кибернетические модели
IV. Формулирование общей цели и критерия системы
Определение целей, требований надсистемы Определение целей и ограничений среды Формулирование общей цели Определение критерия Декомпозиция целей и критериев по подсистемам Композиция общего критерия из критериев подсистем	Методы: экспертных оценок («Дельфи»), «деревьев целей», экономического анализа, морфологический, кибернетические модели, нормативные операционные модели (оптимизационные, имитационные, игровые)
V. Декомпозиция цели, выявление потребностей в ресурсах и процессах
Формулирование целей: — верхнего ранга; текущих процессов; эффективности; развития Формулирование внешних целей и ограничений Выявление потребностей в ресурсах и процессах	Методы: «деревьев целей», сетевые, описательные модели, моделирования
VI. Выявление ресурсов и процессов, композиция целей
Оценка существующих технологии и мощностей Оценка современного состояния ресурсов Оценка реализуемых и запланированных проектов Оценка возможностей взаимодействия с другими системами Оценка социальных факторов Композиция целей	Методы: экспертных оценок («Дельфи»), «деревьев целей», экономического анализа
VII. Прогноз и анализ будущих условий
Анализ устойчивых тенденций развития системы Прогноз развития и изменения среды Предсказание появления новых факторов, оказывающих сильное влияние на развитие системы Анализ ресурсов будущего Комплексный анализ взаимодействия факторов будущего развития Анализ возможных сдвигов целей и критериев	Методы: сценариев, экспертных оценок («Дельфи»), «деревьев целей», сетевые, экономического анализа, статистический, описательные модели
VIII. Оценка целей и средств
Вычисление оценок по критерию Оценка взаимозависимости целей Оценка относительной важности целей Оценка дефицитности и стоимости ресурсов Оценка влияния внешних факторов Вычисление комплексных расчетных оценок	Методы: экспертных оценок («Дельфи»), экономического анализа, морфологический
IX. Отбор вариантов
Анализ целей на совместимость и входимость Проверка целей на полноту Отсечение избыточных целей Планирование вариантов достижения отдельных целей Оценка и сравнение вариантов Совмещение комплекса взаимосвязанных вариантов	Методы: деревьев целей, матричные, экономического анализа, морфологический
X. Диагноз существующей системы
Моделирование технологического и экономического процессов Расчет потенциальной и фактической мощностей Анализ потерь мощности Выявление недостатков организации производства и управления Выявление и анализ мероприятий по совершенствованию	Методы: диагностические, матричные, экономического анализа, кибернетические модели
XI. Построение комплексной программы развития
Формулирование мероприятий, проектов и программ Определение очередности целей и мероприятий по их достижению Распределение сфер деятельности Распределение сфер компетенции Разработка комплексного плана мероприятий в рамках ограничений по ресурсам во времени Распределение по ответственным организациям, руководителям и исполнителям	Методы: матричные, сетевые, экономического анализа, описательные модели, нормативные операционные модели
XII. Проектирование организации для достижения целей
Назначение целей организации Формулирование функций организации Проектирование организационной структуры Проектирование информационных механизмов Проектирование режимов работы Проектирование механизмов материального и морального стимулирования	Методы: диагностические, «деревьев целей», матричные , сетевые методы, кибернетические модели

Таблица 37 — Последовательность системного анализа по Черняку Ю. И. [49]

По нашему мнению, технология системного анализа представляет собой результат синтеза операций системного подхода и научного исследования. Отсюда при технологизации системного анализа необходимо учитывать: во-первых, тип анализа, который задает его содержание, инструментарий и, во-вторых, основные парметры анализируемой системы, определяющие его предмет (табл. 37).

Объектом системного анализа выступают реальные объекты природы и общества, рассматриваемые как системы. То есть системный анализ предполагает изначально системное видение объекта. В его предмет входят многообразные характеристики системности, наиболее важные среди них:

состав системы (типология и численность элементов, зависимость элемента от его места и функций в системе, виды подсистем, их свойства, воздействие на свойства целого);
структура системы (типология и сложность структуры, многообразие связей, прямые и обратные связи, иерархичность структуры, воздействие структуры на свойства и функции системы);
организация системы (временной и пространственный аспекты);
организация, типология организации, композиция системы, устойчивость, гомеостат, управляемость, централизация и перифе-рийность, оптимизация организационной структуры);
функционирование системы: цели системы и их декомпозиция, вид функции (линейная, нелинейная, внутренняя, внешняя), поведение в условиях неопределенности, в критических ситуациях, механизм функционирования, согласование внутренних и внешних функций, проблема оптимальности функционирования и перестройки функций;
положение системы в среде (границы системы, характер среды, открытость, равновесие, стабилизация, сбалансированность, механизм взаимодействия системы и среды, адаптация системы к среде, факторы и возмущающие воздействия среды);
развитие системы (миссия, системообразующие факторы, жизненный путь, этапы и источники развития, процессы в системе — интеграция и дезинтеграция, динамика, энтропия или хаос, стабилизация, кризисность, самовосстановление, переходность, случайность, инновационность и перестройка).

В структуре общего системного анализа выделяются несколько составляющих. Наиболее важные — это структурный, функциональный, факторный, генетический и временной анализы. Конкретные разновидности аналитической деятельности могут ограничиваться отдельными их разновидностями. Структура системного анализа представлена в табл. 38, изложена подробно в работе [46].

Составляющие системного анализа	Вид	Характеристика
Структурный	Макроструктурный	Выделение системы из среды, определение факторов, которые на нее воздействуют, и того, частью какой системы является данная система
Структурный	Микроструктурный	Изучение строения системы вплоть до элементарности
Функциональный	Внешний	Выяснение воздействий внешних функций системы
Функциональный	Внутренний	Выделение внутренних функций системы
Факторный	Макрофакторный	Выделение факторов макросреды, которые воздействуют на систему
Факторный	Микрофакторный	Выделение факторов микросреды, которые воздействуют на систему
Генетический	Макроанализ	Исследование происхождения системы с точки зрения макрохарактеристик
Генетический	Микроанализ	Исследование происхождения системы с точки зрения микрохарактеристик
Временной	Прогностический	Выяснение будущего системы и ее составляющих
Временной	Исторический	Предполагающий исследование прошлых состояний системы

Таблица 38 — Структура системного анализа

Классификация системного анализа

Системный анализ представляется нами в виде некоторого множества более конкретных его разновидностей. Это множество «простых» системных подходов можно представить в виде матрицы (табл. 39), в каждой ячейке которой находится один из частных методов. Например, в крайней левой ячейке помещен микроструктурный анализ, а в ячейке рядом с ним — структурный микро-, макроанализ, который устанавливает взаимосвязь между внутренними макро- и микроструктурами и т.п.

	Микроструктура системы	Макроструктура системы	Внешние функции системы	Внутренние функции системы	Микрофакторы системы	Макрофакторы системы	Микрогенотип системы	Макрогенотип системы	Прогноз системы	История системы
Микроструктура системы	1. Микроструктурный анализ	Структурный макромикроанализ	Функциональный микроанализ внешних функций системы	Функциональный микроанализ внутренних функций системы	Микрофакторный структурный анализ	Макрофакторный анализ микроструктуры системы	Микрогенетический анализ макроструктуры системы	Макрогенетический анализ микроструктуры системы	Прогностический анализ микроструктуры системы	Исторический анализ микроструктуры системы
Макроструктура системы	Микроструктурный анализ макроструктуры системы	2. Макроструктурный анализ	Внешнефункциональный анализ макроструктуры системы	Внутренний функциональный анализ макроструктуры системы	Микрофакторый анализ макроструктуры системы	Макрофункциональный анализ макроструктуры системы	Микрогенетический анализ макроструктуры системы	Макрогенетический анализ макроструктуры системы	Прогностический анализ макроструктуры системы	Исторический анализ макроструктуры системы
Внешние функции системы	Микроструктурный анализ внешних функций	Макроструктурный анализ внешних функций	3. Внешний функциональный анализ	Внутренний функциональный анализ внешних функций	Микрофакторынй анализ внешних функций	Макрофакторный анализ внешних функций	Микрогенетический анализ внешних функций	Макрогенетический анализ внешних функций	Прогностический анализ внешних функций системы	Исторический анализ внешних функций системы
Внутренние функции системы	Микроструктурный анализ внутренних функций	Макроструктурный анализ внутренних функций	Внешнефункциональный анализ внутренних функций	4. Внутренний функциональный анализ	Микрофакторный анализ внутренних функций	Макрофакторный анализ внутренних внешних функций	Микрогенетический анализ внутренних функций	Макрогенетический анализ внутренних функций	Прогностический анализ внутренних функций системы	Исторический анализ внутренних функций системы
Микрофакторы системы	Микроструктурный анализ микрофакторов системы	Макроструктурный анализ	Внешнефункциональный анализ микрофакторов системы	Внутренний функциональный анализ микрофакторов системы	5. Микрофакторный анализ	Макрофакторный анализ микрофакторов системы	Микрогенетический анализ микрофакторов системы	Макрогенетический анализ микрофакторов системы	Прогностический анализ микрофакторов системы	Исторический анализ микрофакторов системы
Макрофакторы системы	Микроструктурный анализ макрофакторов системы	Макроструктурный анализ	Внешнефункциональный анализ макрофакторов системы	Внутренний функциональный анализ макрофакторов системы	Микрофакторный анализ макрофакторов системы	6. Макрофакторный анализ	Микрогенетический анализ макрофакторов системы	Макрогенетический анализ макрофакторов системы	Прогностический анализ макрофакторов системы	Исторический анализ макрофакторов системы
Микрогенотип системы	Микроструктурный анализ микрогенотипа системы	Макроструктурный анализ микрогенотипа системы	Внешнефункциональный анализ микрогенотипа системы	Внутреннефункциональный анализ микрогенотипа системы	Микрофакторный анализ микрогенотипа системы	Макрофакторный анализ микрогенотипа системы	7. Микрогенный анализ	Макрогенетический анализ микрогенотипа системы	Прогностический анализ микрогенотипа системы	Исторический анализ микрогенотипа системы
Макрогенотип системы	Микроструктурный анализ макрогенотипа системы	Макроструктурный анализ макрогенотипа системы	Внешнефункциональный анализ макрогенотипа системы	Внутреннефункциональный анализ макрогенотипа системы	Микрофакторный анализ макрогенотипа системы	Макрофакторный анализ макрогенотипа системы	Микрогенный анализ микрогенотипа системы	8. Макрогенный анализ	Прогностический анализ макрогенотипа системы	Исторический анализ макрогенотипа системы
Прогноз системы	Микроструктурный анализ будущего системы	Макроструктурный анализ будущего системы	Внешнефункциональный анализ будущего системы	Внутреннефункциональный анализ будущего системы	Микрофакторный анализ будущего системы	Макрофакторный анализ будущего системы	Микрогенный анализ будущего системы	Микрогенный анализ будущего системы	9. Прогностический анализ	Исторический анализ будущего системы
История системы	Микроструктурный анализ прошлого системы	Макроструктурный анализ прошлого системы	Внешнефункциональный анализ прошлого системы	Внутреннефункциональный анализ прошлого системы	Микрофакторный анализ прошлого системы	Макрофакторный анализ прошлого системы	Микрогенный анализ прошлого системы	Микрогенный анализ прошлого системы	Прогностический анализ прошлого системы	10. Исторический анализ

Таблица 39 — Структурное многообразие системного анализа

Из матрицы видно, что первую группу методов составляют простые. Это десять анализов: микро- и макроструктурные, внешний и внутренний функциональные, микро- и макрофакторные, микро- и макрогенетические, прогностический и исторический. Вторую группу составляют сложные методы анализа, общее число которых 90. Среди них половина имеет одну ориентацию вектора анализа, а другая половина — противоположную ориентацию аналитического вектора. Характер ориентации вектора задается самим составом конкретного метода анализа. Например, микроструктурный анализ макроструктуры отличается от макроструктурного анализа микроструктуры тем, что в первом случае макроструктура представляется объектом анализа, а микроструктурный подход выступает в качестве метода анализа; во втором же случае микроструктура выступает объектом, а макроструктурный подход представляется методом познания.

Матрица системного анализа дает представление обо всех возможных разновидностях системного анализа. Она выступает классификатором, своеобразным путеводителем по системному анализу. Одновременно она служит в качестве методологического прогноза относительно перспектив развития системного анализа. Реальное состояние системной аналитики ныне таково, что развито небольшое число конкретных методов системного анализа. Матрица практически пустая. Ее заполнение — очень важная и одновременно сложная задача науки, которая должна не только отработать технологии методов, но и применять их к решению задач системного анализа.

Системный анализ — это сложная наука, которая находится в процессе становления, обретения своей системы, представленной матрицей системного анализа.

↑	Оглавление
←	Глава 11: Основы системного анализа. «Основные разновидности системного анализа»	Список использованной и рекомендуемой литературы	→