Реализация методик системного анализа для исследования и синтеза систем

Реализация методик системного анализа есть процесс, включающий ряд этапов. Под этапами реализации здесь понимается логическая последовательность использования всех средств системного анализа в исследованиях и синтезе систем. В обобщённом виде такой процесс может быть представлен последовательностью из пяти обязательных этапов:

Определение цели или системы целей.

Выбор средств, с помощью которых они могут быть достигнуты.

1. Определение и формулировка критериев выбора альтернативных средств.

2. Определение ресурсов для обеспечения организационного управления системой, разработка необходимой и достаточной совокупности ресурсного обеспечения полного жизненного цикла системы.

3. Разработка логической или математической модели систем ы, которая описывает системы связей и отношений между целями, альтернативными средствами их достижения и условиями окружающей среды, которые обеспечивают обмен необходимыми ресурсами.

Реализация системного анализа для организационных экономических систем содержит 12 этапов, предложенных Ю. И. Черняком. Ниже приводится подробное описание этих этапов.

Этап 1. Анализ проблемы

Начальным этапом системного анализа является всесторонний, многофакторный анализ проблемы. На этом этапе:

1. анализируется состояние системы в реальных условиях,

2. определяютсянесоответствия условий существования системы их реальному состоянию,

3. выявляются причинно-следственные связи возникновения проблемных ситуаций,

4. определяется степень актуальности проблемы в научном и практическом смысле.

Результатом этого этапа системного анализа являются формулировка проблемы и выдвижение гипотез для ее решения. На этом этапе широко используются методы логико-вербальных и логико-математических средств анализа и синтеза. Например, следующие.

Метод сценария, который позволяет в прогностическом плане качественно описать возможные варианты развития событий с исследуемым объектом (системой) при различных сочетаниях факторов внешних и внутренних условий жизнеобеспечения. Метод сценария основан на сборе и получении информации достаточного объема, на основании которой можно прогнозировать с определенной степенью вероятности развитие проблемной ситуации.

Метод «Дельфи» тоже предназначен для качественного анализа проблемы на основе построения предварительной модели, в которой учитывается экспертная оценка специалистов по определению ситуаций.

Метод «Дерево целей» (уже рассматривался выше). На данном этапе с его помощью можно оценить структуру модели цели и выявить отсутствие неучтенных связей с внешней средой, которые влияют на разрешение проблемной ситуации.

Метод экономического анализа. Позволяет дать количественную оценку сложившейся проблемной ситуации на основе условий существования экономико-математической модели.

Первый этап системного анализа должен заканчиваться определением предметной или межпредметной области исследования, а также выявлением условий принципиальной разрешимости проблемы.

Этап 2. Определения системы

На втором этапе системного анализа определяются научные позиции исследователя, т.е. языки описания для решения разных задач. Результатом второго этапа системного анализа становится создание научной модели исследования объекта (системы).

На данном этапе могут быть использованы все научные средства системного анализа, традиционные (матричные и кибернетические модели) и нетрадиционные (информационные, синергетические, имитационные и т. п.).

1. Сформулированная проблема должна быть определена как логическая система четко поставленных задач, решение которых позволит получить промежуточные и конечные результаты. Постановка задач и определение условий их решения дает возможность выделить их спецификацию.

2. Затем исследователь обосновывает состав элементов, которые он выделяет в систему, т. е. определяет объект исследования. Вводятся условия ограничения объекта исследования, определяются его границы и условия взаимодействия с окружающей средой.

Этап 3 Анализ структуры системы

На данном этапе исследования объект (система) рассматривается в виде иерархической структуры. В этой структуре:

1. Выделяются все элементы (подсистемы), определяются их связи и отношения. Таким образом, определяются уровни иерархии (в БС) и научные способы их описания.

2. Определяется процесс функционирования элементов системы, т. е. делается структурно-функциональный анализ объекта исследования.

3. Определяется специфика процессов управления как в самой системе, так ее информационных связей с окружающей средой на основе разработки структуры целей.

4. Формулируются принципы функционирования элементов в целом образовании.

5. Определяются критерии устойчивого развития состояний и изменений системы.

На этом этапе исследования используются методы логических построений, диагностики, синтеза. Анализ производится на основе построения графических, матричных, сетевых, морфологических, кибернетических и синергетических моделей.

Результатом этого этапа анализа становится построение структурно-функциональной модели объекта (системы).

Этап 4. Формулировка общей цели и критерия системы

На данном этапе:

1. Анализируется целеполагание системы, требования к внешней и внутренней среде.

2. Определяется специфика целей существования подсистем, особенно в том случае, когда они имеют неоднородную природу составных элементов.

3. Формулируются условия, при которых эти цели могут быть достигнуты теми или иными средствами.

4. Определяются критерии выбора средств достижения целей подсистем с учетом принципа целостности объекта (системы).

Формулируются общие цели системы, определяются критерии их достижения и формулируются принципы декомпозиции целей и критерии их реализации в подсистемах.

На данном этапе системного анализа используются методы: экспертных оценок («Дельфи»), «Дерева целей», сетевых структур целей, оптимизационных, игровых и имитационных моделей и многое другое.

Результатом этого этапа становится

описание условий целесуществования объекта в качестве системы,

критерии целенаправленного развития и состава ресурсного обеспечения полного жизненного цикла.

Важным результатом этого этапа становится формулирование принципов декомпозиции целей организации системы и условий сохранения ее целостного развития.

Этап 5. Декомпозиция цели управления системой и определение потребностей в средствах управления

В больших и сложных системах формулирование общей цели организации и управления системой является основой системного анализа. Этот этап включает формулирование целей:

- верхнего уровня управления,

- текущих процессов,

- эффективности функционирования подсистем каждого уровня,

- развития,

- устойчивого динамического развития,

- внешних условий и ограничений.

Этот этап является самым трудоемким, так как требует выбора решения по установлению соответствия условий реализации целей организации и целей управления организацией системы.

В результате реализации этого этапа системного анализа необходимо увязать цели со средствами их достижения как внутри системы, так и вне ее. Для достижения такой цели исследования применяются методы описания целей и методы моделирования состояния системы.

Этап 6. Выявление ресурсов и процессов, композиция целей

Выявление явным образом целей и критериев (средств) их достижения в сложных системах не всегда возможно прямым путем, для этого требуется использование метода синтеза с учетом сформулированных принципов исследования. Необходимо определить специфику обмена ресурсами между подсистемами в системе и системы со средой и оценить реальный потенциал таких ресурсов. На данном этапе следует:

1. Определить специфику процессов, которые характерны для выбранной системы (экономические, социальные, технические, технологические, научные и т. п.).

2. Оценить состав ресурсов, с помощью которых реализуются специфические цели процессов;

3. Определить ресурсы, которые являются общими для достижения целей функционирования, и

4. Разработать принципы композиции целей управления процессами функционирования подсистемами при сохранении целостности устойчивого развития объекта.

Этап 7. Прогнозирование и анализ условий развития системы

На данном этапе:

1. Оценивается влияние различных факторов на устойчивое развитие объекта (системы).

2. Определяется степень влияния каждого фактора как внутри системы, так и сочетания факторов внешнего окружения.

3. Анализируется состояние ресурсного обеспечения полного жизненного цикла развития.

4. Делается комплексный анализ взаимодействия различных факторов влияния и оценивается (качественно или количественно) степень этого влияния.

5. Анализируются возможные варианты изменения целей существования системы и целей ее управления.

Результатом этого этапа становится описание поведения объекта (системы) в условиях динамики изменения внешней среды и критерии изменений состояния системы.

Этап 8. Оценка целей и средств их достижения

На этом этапе:

1. Разрабатывается оценочный механизм соответствия целей существования системы и средств их достижения.

2. Определяются критерии оценок.

3. Выбираются или создаются методы оценки:

- взаимодействия целей,

- относительной важности целей,

- стоимости ресурсов и уровня их дефицита,

- влияния разных факторов и их сочетаний.

4. Создается система комплексной оценки соответствия целей и средств.

5. Определяются параметры оценочного механизма.

Для сложных больших социально-экономических систем реализация этого этапа системного анализа становится наиболее сложной, так как многие средства достижения политических, социальных или психологических целей не могут быть адекватно представлены в формально-количественном виде. В таком случае следует разрабатывать систему коэффициентов и условия их существования, которые вносятся в экономико-математические модели расчетов необходимых средств для достижения всего комплекса целей системы.

Этап 9. Отбор вариантов

Основой для выхода из проблемной ситуации становится несоответствие потребностей (целей) системы и средств их удовлетворения. В этом случае необходимо принимать решение по поиску вариантов гармоничного сочетания потребностей системы в ресурсах и средств их удовлетворения. На данном этапе:

1. Делается анализ целей на совместимость их с реальными условиями.

2. Уточняются или корректируются цели исходя из условий существования объекта (системы).

3. Планируются варианты достижения отдельных целей.

4. Оцениваются и сравниваются эти варианты.

5. Делается комплексная оценка совместимости этих вариантов.

6. Разрабатывается система мер по принятию оптимальных решений.

7. Определяются критерии оптимизации решений.

На этом этапе наиболее рациональными становятся методы моделирования, которые позволяют исследовать результаты взаимодействия возможных вариантов результата от принятия решений.

Этап 10. Диагностика существования системы

На основе разработанных моделей предыдущего этапа исследования здесь:

1. Описываются социально-экономические или технологические процессы.

2. Делается расчет потенциальных возможностей ресурсного обеспечения.

3. Диагностируется состояние и поведение системы.

4. Даются выводы о несоответствии структуры организации объекта-системы методам целевого управления, потенциальным возможностям устойчивого развития.

5. Выявляются и анализируются варианты изменений по организации и методам управления системой.

6. Разрабатывается комплекс мероприятий по таким изменениям, новая модель эффективного управления объектом.

Этап 11. Построение комплексной программы развития
системы

На этом этапе:

1. Создается комплексная программа развития системы в виде проектов, мероприятий, взаимосвязанных между собой.

2. Формулируются новые цели, разрабатывается их структура, определяются приоритеты и очередность их выполнения.

3. Определяются органы управления комплексной программой развития системы и устанавливается уровень распределения ответственности конкретных исполнителей.

Результатом этого этапа становится создание нового проекта, в котором учитываются все недостатки предыдущего пути развития системы. Этот этап завершает процесс стратегического планирования развития любой общественной системы.

Этап 12. Проектирование системы организационного
управления

На последнем этапе использования системного анализа разрабатывается новый проект организационной системы, в котором должны быть учтены все недостатки прошлого состояния и поведения системы. Для этого:

1. Формулируются новые цели организации, функции управления.

2. Проектируется новая структура элементов на основе анализа декомпозиции старого варианта.

3. Устанавливаются информационные связи как между подсистемами внутри структуры, так и между системами внешней среды.

4. Определяется оптимальный объем ресурсного обеспечения.

5. Создаются новые методы экономической, социальной и психологической стимуляции инновационной деятельности с учетом приоритета «человеческого» фактора.