Системный анализ как основа принятия и обоснования решений

2-я  лекция

Тема 2. Системный анализ как основа принятия и обоснования  решений (часть 1).  

Что такое системный  подход?  

Подходы к научному  познанию: системный, синергетический, информационный.  

Предмет системного анализа.   

Определения системы.   

Наиболее  характерные признаки систем.   

Понятие структуры.   

Понятие целостности.   
 

Что такое системный  подход?  

      Системный подход заключается в том, что  любой объект управления рассматривается как система - целостная совокупность совместно и зависимо функционирующих подсистем. Выделение или игнорирование какой-либо из подсистем объекта управления наносит ему ущерб.

      Например, для такого объекта, как организация, предполагается, что она содержит структуру, цели, задачи, технологии, людей, коммуникации. Каждая организация может включать такие подсистемы, как производственную, кадровую, плановую, маркетинговую и др. Каждая подсистема в свою очередь может рассматриваться как система.

      В свете своих корней и современного состояния системный анализ может  быть определен как исследование с целью помочь ЛПР выбрать путь действий путем исследования его целей, сравнения возможных затрат, эффективности и рисков различных альтернативных политик по достижению этих целей и формулирование дополнительных альтернатив, если существовавшие и исследовавшиеся альтернативы были признаны неудовлетворительными.

      Системный подход представляет собой подход к  сложным проблемам выбора в условиях неопределенности (например, проблем, связанных с национальной безопасностью). В таких проблемах обычно имеется  целый набор различных и часто конфликтующих между собой целей.

      Системный подход, хотя и базируется на  использовании количественных методов, обычно связан с проблемами, связанными с решением того, что должно быть сделано, а не как это должно быть сделано.

      При системном подходе необходим взгляд на проблему как на единое целое. Мы должны рассмотреть более широкий круг вопросов, чем просто параметры отдельных компонентов системы.

      Выбор цели и критерия оценки является зачастую главной проблемой анализа. Чего разработанная система должна достичь? Как проверить альтернативные системы на достижение ими поставленных целей? На эти вопросы необходим ответ. Если взят неверный критерий, это равносильно ответу на неверный вопрос.   

Подходы к научному  познанию: системный, синергетический, информационный  

   На  пороге XXI века наука из-за недостаточности  традиционных подходов формирует новую методологию научных исследований. Важное место в этой методологии займут, скорее всего, три фундаментальных и взаимно дополняющих друг друга подхода к научному познанию: системный, синергетический, информационный.

   Главное научно-методическое значение системного подхода заключается в том, что он позволяет современным исследователям выявить и осознать принцип системности, проявляющийся практически во всех явлениях и процессах в природе и обществе и отдельно взятом человеке. 

   Системный подход базируется на целостном видении исследуемых объектов, явлений или процессов и представляется наиболее универсальным и адекватным методом анализа и исследования любых сложных технических, экономических, социальных, экологических, политических и других систем. Так, системный подход в управлении помогает раскрыть сущность и содержание механизмов управления и осуществить поиск новых концепций управления.

   Системный подход показывает, что главные свойства и результаты деятельности любой системы любой природы, хотя и зависят существенным образом от состава и свойств составляющих ее элементов, но принципиально не могут быть познаны на уровне изучения только характеристик этих элементов.

   Система представляет собой совокупность взаимосвязанных элементов, которые объединены единством цели и функциональной целостностью, и при этом свойство самой системы не сводится к сумме свойств элементов. Объединение элементов в систему осуществляется в результате формирования согласованного взаимодействия (сложения усилий) в нечто новое, обладающее интегративным качеством, которым эти элементы до объединения не обладали. Основным условием наличия системы является целостность системы: система выступает как нечто целое относительно окружающей среды. Возмущающим воздействиям внешней среды противостоят внутренние связи между элементами системы, и чем эти связи сильнее и устойчивее, тем более устойчива система к внешним возмущениям.

   Методология системного подхода опирается на доминирующую роль целого по отношению к составным частям элементов. В отличие от традиционного подхода, в котором мысль движется от элемента к системе, от простого к сложному, от части к целому, в системном подходе, наоборот, мысль движется от целого к составным частям, от системы к элементам, от сложного к простому, и целое определяет характер и специфику элементов и частей, входящих в состав данного целого.

   Во  многих случаях целостность системы  подразумевает, что изменение любого элемента системы оказывает воздействие на другие элементы и ведет к изменению всей системы, поэтому часто невозможно разложить целостную систему на отдельные компоненты таким образом, чтобы не потерять ее интегративных свойств. 

   Синергетический подход представляет собой новый метод научного познания, переосмысливающий роль случайных факторов, открывающий новые возможности для анализа воздействия этих факторов, пересматривающий роль организации и хаоса в природе и обществе.

   Случайные факторы в природе и обществе ранее должным образом не учитывались. Это происходило потому, что со времен Ньютона в науке господствовал принцип детерминизма, предполагающий, что каждое следствие имеет свои вполне определенные причины. Развитие теории вероятности и теории случайных процессов, принцип единства и борьбы противоположностей, случайности и необходимости в диалектике свидетельствуют об усилении внимания к проблеме случайности. Однако и сегодня случайности отводится роль досадной «помехи», «шума».

   Синергетический подход позволил науке высветить новые грани феномена самоорганизации и внутреннего развития системы. Он позволил по-новому взглянуть на роль хаоса в природе и обществе. С позиции синергетики хаос - это не только стадия полной дезорганизации и разрушения какой-либо структуры, процесса или явления, но также и необходимое условие для зарождения нового процесса, это потенциальный источник нового развития более сложной и более высокоорганизованной системы.

   Информационный подход в научном познании можно рассматривать как развитие системного подхода, органически дополняющее его, создавая при этом новые возможности для исследования разнообразных явлений в природе и обществе, а также для изучения и понимания природы человека. Сегодня считают, что информация - это мера порядка, который противостоит хаосу, что это мера сложности системы, характеристика внутреннего разнообразия системы, это мера вероятностного выбора одной из возможных траекторий развития того или иного процесса. Информационный подход открывает исследователю новую, информационную картину мироздания, качественно отличающуюся от классической вещественно-энергетической картины, которая сегодня не достаточна для современного представления об устройстве мироздания. Информационные процессы лежат в основе практически всех явлений в природе и обществе. Поэтому информационный подход поможет понять многие явления и процессы в природе и обществе, в том числе принципы работы человеческого сознания и подсознания, процессы возникновения и развития живой природы, а также решить проблемы выживания цивилизации. Информационный подход позволяет увидеть многие процессы и явления в совершенно новом свете и выявить ранее не замеченные качества, которые оказываются очень важными для понимания сущности рассматриваемых явлений и их дальнейшего развития.

   Повышение информационной насыщенности общества (информатизация общества) содействует повышению устойчивости и безопасности информационной системы - складывается информационное общество в составе глобальной мировой системы. Синергетический и информационный подходы можно рассматривать как дальнейшее развитие системного подхода, которое дает ученому новые возможности для исследования сложных объектов, процессов и явлений в природе и обществе.  

Предмет системного анализа  

      Системный анализ - система понятий, методов (среди которых должен быть метод декомпозиции) и технологий для изучения, описания, реализации систем различной природы и характера, междисциплинарных проблем; это система общих законов, методов, приемов исследования таких систем. Любую предметную область можно определить как системную.

      Предметная  область - раздел науки, изучающий предметные аспекты системных процессов и системные аспекты предметных процессов и явлений. Это определение можно считать системным определением предметной области.

   Системный анализ тесно связан и с философией. Философия дает общие методы содержательного  анализа, а системный анализ даёт общие методы формального, межпредметного анализа предметных областей, выявления  и описания, изучения их системных инвариантов.

   Можно дать и философское определение  системного анализа: системный анализ - это прикладная диалектика.

   Анализ  обычно включает в себя несколько  стадий:

   Формулирование  проблемы - определение целей и ограничение проблемы.

   Поиск данных и альтернативных путей разрешений проблем.

   Объяснение. Построение модели, которая изучает последствия альтернативных программ, обычно путем подсчета затрат и производительности.

   Толкование - формулирование выводов и выбор предпочтительного альтернативного пути действий.

   Проверка  выводов путем эксперимента.

   Системный анализ обычно включает первые четыре стадии, но редко последнюю.

   Системный подход к исследованиям большинства  объектов включает следующие этапы.

   1 ) Выделение объекта исследований из общей массы явлений и процессов, очертание контура и пределов системы, ее основных частей, элементов, связей с окружающей средой. Установление цели исследований, выяснение структуры и функции системы и т.п. Выделение главных или важных свойств составных элементов и системы в целом, установление их соответствий.

   2) Определение основных критериев  целесообразного действия системы, а также основных ограничений и условий существования.

   3) Определение вариантов структур  и элементов, учет главных факторов, влияющих на систему.

   4) Составление модели системы.

   5) Оптимизация работы системы по  достижению цели.

   6) Определение оптимальной схемы  управления системой.

   7) Установление надежной обратной  связи по результатам функционирования, определение работоспособности и надежности функционирования систем.  

Определения системы  

   Под системой обычно понимают совокупность взаимосвязанных элементов, объединенных единством цели (или назначения) и функциональной целостностью.

   При этом свойство самой системы не сводится к сумме свойств составных элементов.

   Система - объект, процесс в котором участвующие  элементы связаны некоторыми связями  и отношениями.

   Подсистема - часть системы с некоторыми связями  и отношениями.

   Любая система состоит из подсистем, любая подсистема любой системы может быть рассмотрена сама как система.

   Пример. Наука - система, когнитивная система обеспечивающая получение, проверку, фиксацию (хранение), актуализацию знаний общества. Наука имеет подсистемы: математика, информатика, физика, филология и др. Любое знание существует лишь в форме систем (систематизированное знание), а теория - наиболее развитая система их организации в систему позволяющая не только описывать, но и объяснять, прогнозировать события, процессы.

   Совокупность взаимосвязанных структурных элементов образует систему только в том случае, когда отношения между элементами порождают новое особое качество целостности, называемое системным, или интегративным качеством.

   Система - это один из способов представления  объектов наряду с другими, несистемными, представлениями.

   В литературе нет строгого однозначного и корректного определения системы, а встречается много различных, но близких друг к другу, определений системы и ее структуры.

   Практически любое определение системы, встречающееся в литературе, или является слишком узким - не охватывает каких-то типов объектов, которые принято называть системами, или же, хотя и позволяет более или менее отличить системы от других объектов, но является слишком упрощенным - характеризует системы недостаточно полно для понимания их сути.