Под этапами понимается логическая последовательность использования всех средств системного анализа, приводящая к решению проблемы. Проведение системного анализа включает ряд этапов, реализация которых практически всегда приводит к системному решению проблемы, т.е. созданию повой системы, удовлетворяющей выдвигаемым требованиям.

Процесс реализации системного анализа при решении любой проблемы можно охарактеризовать в качестве последовательности основных этапов (рис. 6.2).

Умение правильно реализовать логические этапы системного анализа при решении тех или иных проблем во многих случаях предопределяет возможность получения требуемого результата. Исследования и критический анализ результатов проведения системного анализа при решении тех или иных социально-экономических проблем показывает, что неудачи обусловлены:

• на 26% - отсутствием четко сформулированной цели;
• 35% - неудовлетворительным составлением и слабым контролем проведения программных работ;
• 26% - отсутствием обоснованного распределения ресурсов и неудовлетворительными результатами экономического анализа;
• 13% - частными специфическими трудностями индивидуального порядка.

Рис. 6.2.

На этапе декомпозиции осуществляются следующие действия:

• 1) определение и декомпозиция общих целей решения проблемы, состояния системы или области допустимых условий существования (определяется дерево целей и дерево функций);
• 2) выделение элементов системы из среды по критерию необходимости каждого в процессе системообразования с учетом анализа системы в качестве составной части надсистемы;
• 3) определение и описание факторов внешней среды, воздействующих на систему;
• 4) описание тенденций функционирования и развития системы с учетом факторов неопределенностей и рисков;
• 5) описание системы как кибернетической модели «черного ящика»;
• 6) декомпозиция системы но функциональному признаку, виду входящих в нее элементов и структурным особенностям (виду отношений между элементами).

Обратите внимание!

Уровень декомпозиции определяется исходя из цели исследования. Декомпозиция осуществляется в виде разделения целой системы на подсистемы, которые могут представлять собой соединение элементов - последовательное (каскадное) и параллельное, а также соединение элементов с обратной связью. * 1

• 4) параметрический (частных и обобщенных показателей системы, образующих иерархическую структуру);
• 5) информационный (определение объема и форм представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для известной структуры и алгоритма функционирования систем управления);
• 6) морфологический (взаимосвязей компонентов системы);
• 7) генетический (предыстории, причин развития проблемной ситуации, имеющихся тенденций, построения прогнозов);
• 8) факторный (выявление внешних и внутренних факторов воздействия и их сочетания с результатами функционирования системы и ее эффективности);
• 9) комплексный (определение положительных и отрицательных результатов взаимодействия всех подсистем и их влияние на функционирование целой системы, математический анализ функции комплексного аргумента);
• 10) аналогов при решении конкретных задач;
• 11) эффективности по результатам, ресурсоемкое™, оперативности и другим критериям.

Основной целью анализа системы управления является:

• детальное изучение структуры системы управления и принятия решения о ее дальнейшем совершенствовании или создании новой системы, отвечающей критериям оптимальности и эффективности;
• анализ вариантов создаваемой системы с целью выбора наилучшего варианта (альтернативы).

При анализе систем управления осуществляется:

• определение объекта анализа;
• определение функциональных особенностей системы управления;
• определение количественных и качественных показателей системы управления;
• оценка эффективности систем управления;
• обобщение и оформление результатов анализа.

Выбор методов анализа для решения любой проблемы во многом зависит от компетентности системного аналитика (или группы профессионалов в области системного анализа), поставленных целей исследования совместно с руководителем организации (предприятия) и требований внешнего окружения.

На этапе синтеза определяется структура в соответствии с ее свойствами. Целью синтеза является совершенствование исследуемой системы на основе выявленных недостатков или создание новой системы на основе известных свойств. Достижение целей синтеза осуществляется на основе:

• 1) синтеза информации, который позволяет обосновать необходимый объем и формы представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для разрабатываемой структуры, и алгоритма функционирования систем управления;
• 2) выбора средств моделирования системы, включая оценку создаваемой модели по критериям адекватности, простоты, соответствия между точностью и сложностью, баланса погрешностей, многовариантности реализаций, блочности построения;
• 3) разработки новой модели требуемой системы;
• 4) создания альтернативных структур системы, позволяющих решить задачу;
• 5) синтеза параметров системы, позволяющих разрешать задачу;
• 6) комплексной оценки вариантов синтезированной системы (обоснование схемы оценки);
• 7) реализации новой модели, проведения эксперимента для оценки, обработки результатов оценки, анализа результатов;
• 8) выбора наилучшего варианта из альтернативных решений;
• 9) оценки степени решения проблемы осуществляется при завершении системного анализа.

Например, основными задачами синтеза при создании новой системы являются:

• формирование цели создания новой системы;
• формирование вариантов организационной структуры новой системы;
• описание вариантов организационных структур системы с учетом взаимного соответствия ее элементом в целом образовании;
• оценка эффективности вариантов и принятие решения о выборе структуры новой системы;
• разработка требований к системе управления;
• реализация разработанных требований.

Синтез - логический прием, с помощью которого отдельные элементы соединяются в целое. Синтез осуществляется на основе результатов анализа, т.е. определяется, насколько решение частных задач приводит к разрешению сложной проблемы. Если анализ можно рассматривать как исследование от следствий к причинам, то синтез - от причины к следствию. В результате синтеза создаются проектные решения, обладающие новым качеством относительно своих элементов. Следовательно, процедура синтеза связана с решением задачи проектирования системы решений, обеспечивающих снятие проблемных ситуаций.

Для проектирования технических систем существуют специальные математические средства теории автоматизированного проектирования, в рамках которых применяются методы параметрического и структурного синтеза, а также синтеза конструкций. Однако для проектирования социально-экономических систем задачи синтеза являются достаточно сложными, так как связаны с большим числом ограничений. Поэтому здесь чаще всего применяются методы формальной и математической логики.

• На этапе анализа осуществляется детальное исследование системы.Задача анализа предполагает определение свойств системы по известнойструктуре. На этапе анализа используются все виды анализа, которыерешают задачи исследования (системного анализа). Например:
• целей (целеполагаиие, целеосуществление);
• структурный (определение статических характеристик системыпо известной структуре путем выделения подсистем и элементов);
• функциональный (определение динамических характеристиксистемы путем исследования процессов изменения ее состояния с течением времени на основе принятых принципов и методов управления);

В системном исследовании выделяют ряд последовательных этапов:

• Определение конфигуратора;
• Определение проблемы и проблематики;
• Выявление целей;
• Формирование критериев;
• Генерирование альтернатив;
• Построение и анализ моделей;
• Выбор модели;
• Декомпозиция;
• Агрегирование;
• Исследование информационных потоков;
• Исследование ресурсных возможностей;
• Наблюдения и эксперименты над системой;
• Внедрение результатов анализа.

Определение проблемы и проблематики

Системное исследование начинается с постановки задачи (формулирование проблемы и проблематики). Цель -- проекция проблемы на среде. Проблематика -- это совокупность проблем, связанных с основной проблемой и влияющих на нее.

Выявление целей

Поскольку система , с которой связана проблема, взаимодействует с надсистемой и подсистемой, то существует много проблем, ассоциированных с исходной. Таким образом проблемы должны быть приведены к виду, когда они становятся задачами выбора подходящих средств для достижения цели - это означает, что требуется определение цели. При этом цель рассматривается как антипод проблемы.

В формулировании цели важно не допустить подмены цели средствами, поэтому необходимо уточнить, расширить или даже заменить цели заинтересованных лиц при углубленном изучении проблемы. Поскольку для любой системы характерно существование большого количества связей со средой, то существует множество целей и требуется учесть существенные. Для этого можно применить метод учета противоположных целей, такой анализ позволяет увидеть действительно важные цели.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Этапы системного исследования" в других словарях:

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ - в педагогике, приёмы, процедуры и операции эмпирич. и теоретич. познания и изучения явлений действительности. Система М. и, определяется исходной концепцией исследователя, его представлениями о сущности и структуре изучаемого, общей методологич.… …

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ в педагогике - приёмы, процедуры и операции эмпирич. и теоретич. познания и изучения явлений действительности. Система М. и, определяется исходной концепцией исследователя, его представлениями о сущности и структуре изучаемого, общей методологич. ориентации,… … Российская педагогическая энциклопедия

МЕТОДЫ ВРАЧЕБНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ - І. Общие принципы врачебного исследования. Рост и углубление наших знаний, все большее, и большее техническое оснащение клиники, основанное на использовании новейших достижений физики, химии и техники, связанное с этим усложнение методов… … Большая медицинская энциклопедия

- (в системном анализе) наиболее общая модель системы. Конфигуратор задается при помощи формальных языков. См. также Этапы системного исследования … Википедия

- (от греч. целое, составленное из частей; соединение), совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которая образует определ. целостность, единство. Претерпев длит. историч. эволюцию, понятие С. с сер. 20 в.… … Философская энциклопедия

Менеджмент - (Management) Менеджмент это совокупность методов управления предприятием Теория, цели и задачи менеджмента, менеджер и его роль в развитии предприятия Содержание >>>>>>>>>>>> … Энциклопедия инвестора

- (от греч. systema целое, составленное из частей; соединение) множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство. Претерпев длительную историческую эволюцию, понятие С … Большая советская энциклопедия

- (р. 15.03.1934) спец. по филос. и методол. науки; д р филос. наук, проф. Действ. чл. Междунар. академии наук информации, информац. процессов и технологий (1996). Род. в Оренбурге. Окончил филос. ф т МГУ (1956), асп. по кафедре филос. МОПИ (1960) … Большая биографическая энциклопедия

СПЕНСЕР (SPENCER) Герберт - (1820 1903) британский философ и социолог. С. отличался необыкновенной эрудицией и работоспособностью. Оставленное им наследие огромно. Фундаментальный десятитомный труд, задуманный как энциклопедический синтез всех наук на принципах… … Социология: Энциклопедия

ДЕТСКАЯ ПСИХОЛОГИЯ - отрасль психологии, изучающая факты и закономерности психич. развития ребёнка. Имеет ряд общих проблем с пед. психологией. Тесно связана с педагогикой, а также с возрастной морфологией и физиологией, в особенности с физиологией высш. нервной… … Российская педагогическая энциклопедия

Книги

• , Герасимов Б.И.. В пособии в доступной и лаконичной форме раскрываются этапы системного подхода маркетинговых исследований рынка. Основное внимание уделено процессному подходу изучения феноменологии…
• Маркетинговые исследования рынка: Учебное пособие. Гриф МО РРФ , Герасимов Б.И.. В пособии в доступной и лаконичной форме раскрываются этапы системного подхода маркетинговых исследований рынка. Основное внимание уделено процессному подходу изучению феноменологии…

2014

Дидактическое содержание курса:

информационное обеспечение, информационные системы, базы данных, системы управления базами данных; жизненный цикл информационной системы; внешнее проектирование, основные этапы проектирования информационных систем, структурная методология, функциональное проектирование SADT – технологии; основные требования к организации диалога и представлению данных; концептуальное, логическое и физическое проектирование баз данных; модель данных «сущности-связи», реляционная система, сетевая и иерархическая модели данных; языки описания данных и языки манипулирования данными в системах управления базами данных; физическая организация данных, методы доступа; многозадачные и многопользовательские информационные системы; расписания и протоколы; защита и секретность данных.

Основные понятия теории систем

Под термином система будем понимать множество элементов, находящихся в отношениях и связях между собой, которое образует определенную целостность, единство.

Множество существующих вне системы элементов, которые оказывают влияние на систему, или, наоборот, на которые воздействует система, называют внешней средой системы.

Если элементы какой-либо системы сами являются системами, то их обычно называют подсистемами данной системы.

Любая система, в свою очередь, может являться элементом другой системы более высокого уровня (надсистемы).

Характеристики и свойства систем

Природа систем может быть самой разнообразной. Существуют системы материальные, абстрактные (понятия, гипотезы, теории…), социальные, технические, информационные, биологические, педагогические и т.п. Но у всех систем единый набор характеристик, хотя значения самих характеристик разные.

Любая система имеет:

1. Цели создания (существования) системы;

2. Совокупность связей и отношений между частями целого, необходимых для достижения цели (структуру);

3. Внешние связи (с другими системами);

4. Ресурсы, потребляемые системой (входы) - информационные, материальные, энергетические;

5. Продукты, вырабатываемые системой (выходы);

6. Функционирование системы (поведение).

Принято делить системы на сложные и простые. Следует отметить, что понятие сложности системы окончательно еще не сформулировано, Отличительными чертами внутренней сложности организации системы считаются сложность структуры и множество внутренних состояний, потенциально оцениваемых по проявлениям системы, а также сложность управления в системе. Внешняя сложность организации системы характеризуется сложностью взаимоотношений с окружающей средой. Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. При этом по мере развития исследований или в ходе проектирования структура системы может измениться

Выделим важные свойства систем:

ü Согласно определению, главным свойством системы является ее целостность, то есть появление таких новых свойств, которых нет у каждой ее части в отдельности.

ü Основное свойство сложных систем – это наличие цели.
Любая система создается для достижения каких-то целей. Большие системы, как правило, многоцелевые. Под влиянием внешних условий и с течением времени цели могут меняться.

ü Каждая система создается в интересах системы более высокого уровня.

ü Важнейшим свойством сложных систем является их способность к управлению и самоуправлению. Управление нужно для более эффективного выполнения целей.

ü Системы могут обмениваться материей, энергией и информацией.

ü Для сложных систем характерна неоднородность частей, например, по составу и функциям.

ü В процессе своей жизни системы проходят 4 значимых этапа: зарождение, развитие, старение, гибель.

Структуры систем

Структуры систем бывают разной топологии (или же пространственной структуры). Рассмотрим основные топологии структур систем. Соответствующие схемы приведены на рисунках ниже.

Линейная структура:

Иерархическая (древовидная) структура:

Сетевая структура:

Матричная структура (табличная):

Кроме указанных основных типов структур используются и другие, образующиеся с помощью их корректных комбинаций - соединений и вложений.

Например, «вложение друг в друга» плоскостных матричных структур может привести к более сложной структуре - структуре пространственной матричной (например, вещества кристаллической структуры

Структура типа кристаллической (пространственно-матричной):

Этапы проведения системного анализа

Системный анализ - система понятий, методов и технологий для изучения, описания, реализации систем различной природы и характера, междисциплинарных проблем; это система общих законов, методов, приемов исследования таких систем.

Основы системного анализа заложил русский ученый, философ, экономист и врач Александр Александрович Богданов (1873-1928).

Он предположил, что в вопросах организации различных больших систем в природе, обществе, технике есть много общего, и самые разные системы окружающего мира можно изучать одинаковыми методами.

В основе системного анализа лежит системный подход к изучению объектов, в основе которого лежит рассмотрение любых объектов как систем.

Обобщая исследования ученых в области системного анализа, можно выделить следующие этапы системного анализа различных объектов как систем:

1. формулировка целей, их приоритетов и проблем исследования;

2. определение и уточнение ресурсов исследования;

3. выделение системы (от окружающей среды) с помощью ресурсов;

4. определение и описание подсистем;

5. определение и описание целостности (связей) подсистем и их элементов;

6. анализ взаимосвязей подсистем;

7. построение структуры системы;

8. установление функций системы и её подсистем;

9. согласование целей системы с целями подсистем;

10. анализ (испытание) целостности системы;

11. анализ и оценка системного эффекта.

Системы управления

В 1948 году американский ученый Норберт Винер (1894-1964) сформулировал основные положения новой науки, названной им кибернетикой. Он ввел в рассмотрение новую категорию - «управление».

Совокупность управляющих воздействий, направлен­ных на достижение поставленной цели, называется управлением. Таким образом, управление предполагает, что существует некоторый орган, вырабатывающий управляющие воздействия. Такой управляющий орган принято называть системой управления. Объект управления, на изменение состояния которого направлены управляющие воздействия, называют управляемой системой.

Чтобы цель управления была достигнута, в систему управления должна поступать информация о состоянии управляемой системы. Информация о состоянии управляемой системы позволяет скорректировать управляющие воздействия.

Информационные системы

Информационная система (в контексте управления) представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, хранению и переработке информации об объекте управления.

Информационная система (ИС), как правило, включает следующие компоненты:

1. функциональные компоненты;

2. компоненты системы обработки данных;

3. организационные компоненты.

Под функциональными компонентами понимается система функций управления – полный набор взаимосвязанных во времени и пространстве работ по управлению, необходимых для достижения поставленных перед управляемой системой.

Системы обработки данных предназначены для информационного обслуживания специалистов системы управления, принимающих управленческие решения. Компонентами этой системы являются: информационное обеспечение , программное обеспечение, техническое обеспечение, правовое обеспечение, лингвистическое обеспечение.

Выделение организационной компоненты обусловлено особой значимостью человеческого фактора.

Жизненный цикл информационной системы состоит из нескольких этапов: анализ, проектирование, реализация, внедрение, сопровождение. Рассмотрим две модели ЖЦ – каскадную и спиральную:

Положительные стороны применения каскадного подхода заключаются в следующем:

ü на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;

ü выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.

Однако, в процессе использования каскадного подхода обнаруживается ряд его недостатков, вызванных прежде всего тем, что реальный процесс создания информационной системы никогда полностью не укладывается в такую жесткую схему. В процессе создания системы постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Для преодоления перечисленных проблем была предложена спиральная модель жизненного цикла, делающая упор на начальные этапы ЖЦ : анализ и проектирование.

На этих этапах реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов . Каждый виток спирали соответствует созданию фрагмента или версии системы, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество, и планируются работы следующего витка спирали. Таким образом, углубляются и последовательно конкретизируются детали проекта, и в результате выбирается обоснованный вариант, который доводится до реализации.

Первым видом прототипов является модель системы в графическом виде (ниже будут рассмотрены SADT –модели), доступном для понимания пользователями. Из таких диаграмм становится понятна общая архитектура системы.

Вторым видом прототипов являются макеты экранных форм , позволяющие согласовать поля базы данных и функции конкретных пользователей.

Третьим видом прототипов являются работающие экранные формы , т.е. уже частично запрограммированные. Это позволяет опробовать программу в действии. Как правило, это вызывает новый поток замечаний и предложений.

В соответствии с этапами ЖЦ информационной системы можно выделить несколько категорий специалистов, обеспечивающих этот ЖЦ: системные аналитики, программисты, пользователи-специалисты в конкретной предметной области.

1. Особенности методов системного анализа. Этапы системного анализа.

2. Основные принципы системного анализа. Системный подход.

3. Методы системного анализа.

1. Особенности системного анализа. Этапы системного анализа

Отличие системного анализа от других методов исследования:

Основные отличия системного анализа от других более или менее формализованных подходов при обосновании принятых решений по исследуемой проблеме сводятся к следующему:

Рассматриваются все теоретические возможные альтернативные методы и средства достижения поставленных целей (исследовательские, конструктивные, технологические, эксплуатационные и т.д.), правильная комбинация и сочетание этих различных методов и средств;

Альтернативы решению оцениваются обязательно с позиции длительной перспективы (особенно для систем, имеющих стратегическое назначение);

Отсутствуют стандартные решения;

Четко излагаются различные взгляды при решении одной и той же проблемы;

Применяется к проблемам, для которых не полностью определены требования стоимости или времени;

Признается принципиальное значение организационных и субъективных факторов в процессе принятии решений, и в соответствии с этим разрабатываются процедуры широкого использования качественных суждений в анализе и согласовании различных точек зрения;

Особое внимание уделяется факторам риска и неопределенности, их учету и оценке при выборе наиболее оптимальных решений среди возможных вариантов.

Системный анализ дает основу для сочетания знаний и опыта специалистов многих областей при нахождении решений, трудности которых не могут быть преодолены на основе суждений любого отдельного эксперта.

Понимая недостаточность и необходимость разработки средств сохранения целостности, в последнее время часто возвращаются к определению системного анализа как формализованного здравого смысла, к пониманию системного анализа как искусства, требующего математической поддержки, к более глубокому исследованию закономерности целостности и роли человека в ее формировании и сохранении.

Таким образом, основной особенностью методик системного анализа является сочетание в них формальных методов и неформализованного (экспертного) знания.

С учетом вышесказанного, давая определение системного анализа, нужно отражать в нем, что системный анализ:

Применяется для решения таких проблем, которые не могут быть поставлены и решены отдельными методами математики;

Использует не только формальные методы, но и методы качественного анализа («формализованный здравый смысл»), т.е. методы, направленные на активизацию использования интуиции и опыта специалистов (лиц, принимающих решения);

Объединяет разные методы с помощью единой методики;

Дает возможность объединить знания, суждения и интуицию специалистов различных областей знаний и обязывает их к определенной дисциплине мышления.

Основная особенность системного анализа заключается в том, что он ориентирует исследователя, проектировщика не на то, чтобы он стремился предложить сразу окончательную модель объекта или процесса принятия решений (как это имеет место при математическом моделировании или в и изобретательской деятельности), а на разработку методики, содержащей средства, позволяющие постепенно формировать модель, обосновывая ее адекватность на каждом шаге формирования с участием ЛПР: вначале при выборе элементной базы, затем - при формулировании целей и выборе критериев, далее - при выборе методов моделирования, при получении вариантов решения, из которых ЛПР выбирают лучший.

Системный анализ можно проводить на уровне логики или здравого смысла. Научным методом системный анализ является лишь тогда, когда на всех его этапах используется научный подход, в основе которого лежит количественный анализ.

В укрупненном виде системный анализ состоит из следующих этапов:

Постановка задачи;

Структуризации системы;

Построения и исследования модели.

Первый этап - это этап постановки задачи, который весьма важен для последующей работы. Принято считать, что грамотная постановка задачи обеспечивает 60-70 % успеха в получении результатов.

Второй этап системного анализа - структуризация. Прежде всего, надо локализовать границы системы и определить ее внешнюю среду. Для этого необходимо определить набор всех элементов и разделить их на два класса: исследуемую систему и ее внешнюю среду. Структуризация системы заключается в разбиении ее на подсистемы в соответствии с поставленной задачей. Завершается этап структуризации определением всех существенных связей между нею и системами, выделенными во внешней среде. Тем самым для каждой из выделенных систем (подсистем) определяют ее входы и выходы.

Следующий - третий этап системного анализа - построение и исследование математической модели. Модель - это отображение реальной системы (оригинала), позволяющее прогнозировать ее функциональные системы с внешней средой. Задача построения определения математической модели системы называется задачей идентификации. Задача идентификации может быть сформулирована следующим образом: по результатам наблюдений над входными и выходными переменными системы должна быть построена оптимальная в - некотором смысле математическая модель.

2. Основные принципы системного анализа. Системный подход

Системный анализ базируется на ряде общих принципов.

1. Принцип обобщение опытных данных, это закон явлений, найденный из наблюдений. Поэтому их истинность связана только с фактом, а не с какими-либо домыслами.

2. Принцип оптимальности. Известно, что характерной чертой современного развития является выбор наиболее подходящего варианта развития. В живой природе подобное совершается в виде естественного отбора, хотя имеет место и искусственный отбор, например в деятельности селекционеров. В развитии какого-либо объекта мы также должны иметь дело с отбором. В ходе практического освоения научных достижений важно выбирать такие творческие решения, которые являются лучшими по комплексу показателей для заданных условий.

3. Принцип системности. Чтобы действительно знать предмет, надо охватить, изучить все его стороны, все связи и опосредствования. Мы никогда не достигаем этого полностью, но требование всесторонности предостерегают нас от ошибок. Принцип системности предполагает подход к новому объекту как к комплексному объекту, представленному совокупностью взаимосвязанных частных элементов. Он предполагает исследование объекта, с одной стороны, как единого целого, а с другой стороны, как части более крупной системы, в которой анализируемый объект находится с остальными системами в определенных отношениях. Таким образом, принцип системности охватывает все стороны объекта и предмета в пространстве и во времени!

4. Принцип иерархии. Иерархические отношения имеют место во многих системах, для которых характерна как структурная, так и функциональная дифференциация, т.е. способность к реализации определенного круга функций. В реальных системах иерархическая структура никогда не бывает абсолютно жесткой в силу того, что иерархия сочетается с большей или меньшей автономией нижележащих уровней по отношению к вышележащим, и в управлении используются присущие каждому уровню возможности самоорганизации.

5. Принцип интеграции. Интегративные свойства объекта появляются в результате совмещения элементов до целого, а также в ходе совмещения функций во времени и в пространстве.

6. Принцип формализации основан на использование формального метода описания системы (например, математическими методами) и получение количественных и комплексных характеристик.

Таким образом, согласно принципам системного анализа возникающая перед обществом та или иная сложная проблема должна быть рассмотрена в целостном контексте - как система во взаимодействии всех ее компонентов, чаще всего как организация компонентов, имеющая общую цель.

Системный подход - является теоретической и методологической основой системного анализа. Это подход к исследованию объекта (проблемы, явления, процесса) как к системе, в которой выделены элементы, внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты его функционирования, и цели каждого из элементов, исходя из общего предназначения объекта. Он ориентирует на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих его механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину.

Системный подход основан на общей теории систем (Людвиг фон Берталанфи) и кибернетике - теории управления (Норберт Винер, У. Росс Эшби, Стаффорд Бир). Он сформировался в 40-60-е годы ХХ в. Наиболее полное и захватывающее изложение системного подхода, его истории, принципов и существующих направлений представлено в замечательной книге американского физика Ф. Капра «Паутина жизни».

Цель системного подхода - опираясь на изучение объективных закономерностей развития систем, дать правила организации мышления по многоэкранной схеме.

Суть системного подхода при исследовании научной проблемы - представление этой проблемы как системы. Кроме этого системный подход представляет любую систему как подсистему, ибо над любой системой есть надсистема, которая находится на более высоком уровне иерархии систем.

Определим черты системного подхода. Системный подход - это форма методологического знания, связанная с исследованием и созданием объектов как систем, и относится только к системам.

Системный подход требует рассматривать проблему не изолированно, а в единстве связей с окружающей средой, постигать сущность каждой связи и отдельного элемента, проводить ассоциации между общими и частными целями.

Представляется обоснованным определенным образом осуществленные системные исследования расценивать как системный анализ, а их методологию называть системным подходом.

3. Методы системного анализа

Рассмотрим основные методы, направленные на использование интуиции и опыта специалистов, а также методы формализованного представления систем, которые используются в системном анализе.

Метод «мозговой атаки» («мозгового штурма»)

Методы данного типа преследуют основную цель - поиск новых идей, их широкое обсуждение и конструктивную критику. Основная гипотеза заключается в предположении, что среди большого числа идей имеются по меньшей мере несколько хороших. При проведении обсуждений по исследуемой проблеме применяются следующие правила:

1) сформулировать проблему в основных терминах, выделив единственный центральный пункт;

2) не объявлять идею ложной и не прекращать исследование ни одной идеи;

3) поддерживать идею любого рода, даже если ее уместность кажется вам в данное время сомнительной;

4) оказывать поддержку и поощрение, чтобы освободить участников обсуждения от скованности.

При всей кажущейся простоте данные обсуждения дают неплохие результаты.

Методы экспертных оценок

Основа этих методов - различные формы экспертного опроса с последующим оцениванием и выбором наиболее предпочтительного варианта. Возможность использования экспертных оценок, обоснование их объективности базируется на том, что неизвестная характеристика исследуемого явления трактуется как случайная величина, отражением закона распределения которой является индивидуальная оценка эксперта о достоверности и значимости того или иного события. При этом предполагается, что истинное значение исследуемой характеристики находится внутри диапазона оценок, полученных от группы экспертов и что обобщенное коллективное мнение является достоверным. Наиболее спорным моментом в данных методиках является установление весовых коэффициентов по высказываемым экспертами оценкам и приведение противоречивых оценок к некоторой средней величине.

Наиболее распространенными методами экспертных оценок при классификации по признаку оценки предпочтений в настоящее время являются следующие:

Метод рангов;

Метод непосредственного оценивания;

Метод сопоставлений.

Последний метод (метод сопоставлений) включает две его разновидности: парного сравнения и последовательного сопоставления.

В принципе каждый из них имеет много общего, а отличие, в основном, только в том, что оценивание (измерение) изучаемых объектов осуществляется различными способами. Причем каждый из методов обладает определенными достоинствами и недостатками.

Общность каждого из методов заключается в последовательности проведения процедур их использования. К ним следует отнести:

Организацию экспертного оценивания;

Проведение сбора мнений экспертов;

Обработку результатов мнений экспертов.

Практика показывает, что уменьшение субъективности и соответственно повышение объективности результатов использования экспертных методов существенно зависит от соблюдения правил организации, подготовки и проведения экспертных работ. Особенно это зависит, в первую очередь, от организации экспертного оценивания, назначения ответственного за организацию и проведение работ по экспертной оценке, а также от формирования экспертных комиссий.

Для общего руководства экспертными работами следует назначать руководителя экспертной комиссии. В составе комиссии организуют две группы: рабочую и экспертную.

Рабочую группу возглавляет ее руководитель (организатор). В его подчинение входят технические работники, осуществляющие технические работы по подготовке материалов к работе экспертов, отработку результатов работы экспертов и т.п.

В экспертную группу входят эксперты - специалисты по решаемым проблемам.

Формирование экспертной группы осуществляет руководитель (организатор) рабочей группы. При этом выполняется ряд последовательных мероприятий:

Постановку проблемы и определение области деятельности группы;

Составление предварительного списка экспертов - специалистов в рассматриваемой области деятельности;

Анализ качественного состава предварительного списка экспертов и уточнение списка;

Получение согласия эксперта для участия в работе;

Составление окончательного списка экспертной группы.

Метод «Делъфи»

Первоначально метод «Дельфи» был предложен как одна из процедур при проведении мозговой атаки и должен был помочь снизить влияние психологических факторов и повысить объективность оценок экспертов. Затем метод стал использоваться самостоятельно. Его основа - обратная связь, ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура и учет этих результатов при оценке значимости экспертов.

Таким образом, метод Дельфи, представляет собой итеративную процедуру анкетного опроса. При этом соблюдается требование отсутствия личных контактов между экспертами и обеспечения их полной информацией по всем результатам оценок каждого тура опроса с сохранением анонимности оценок аргументации и критики.

Суть метода Дельфи - инструмент, позволяющий учесть независимое мнение всех участников группы экспертов по обсуждаемому вопросу путем последовательного объединения идей, выводов и предложений и прийти к согласию. Метод основан на многократных анонимных групповых интервью.

Процедура метода включает несколько последовательных этапов опроса. На первом этапе производится индивидуальный опрос экспертов, обычно в форме анкет. Эксперты дают ответы, не аргументируя их. Затем обрабатываются результаты опроса, формируется коллективное мнение группы экспертов, выявляется и обобщается аргументация в пользу различных суждений. На втором - вся информация сообщается экспертам и их просят пересмотреть оценки и объяснить причины своего несогласия с коллективным суждением. Новые оценки вновь обрабатываются и осуществляется переход к следующему этапу. Как показывает практика, после трех-четырех этапов ответы экспертов стабилизируются, и можно прекращать процедуру.

Рис. 2.1. Алгоритм организации и проведения экспертной оценки метода Дельфи

Алгоритм организации и проведения экспертной оценки метода Дельфи состоит из следующих этапов (рис. 2.1):

1. Сформировать рабочую группу для сбора и обобщения мнений экспертов.

2. Сформировать экспертную группу из специалистов, владеющих вопросами по обсуждаемой теме.

3. Подготовить анкету, указав в ней поставленную проблему, уточняющие вопросы. Формулировки должны быть четкими и однозначно трактуемыми, предполагать однозначные ответы.

4. Провести опрос экспертов в соответствии с методикой, предполагающей при необходимости повторение процедуры. Полученные ответы служат основой для формулирования вопросов для следующего этапа.

5. Обобщить экспертные заключения и выдать рекомендации по поставленной проблеме.

Достоинством метода Дельфи является использование обратной связи в ходе опроса, что значительно повышает объективность экспертных оценок. Однако данный метод требует значительного времени на реализацию всей многоэтапной процедуры. Для сокращение временим предлагается создание и применение компьютерной системы.

Таким образом, метод Дельфи - метод быстрого поиска решений, основанный на их генерации в процессе мозгового штурма, проводимого группой специалистов, и отбора лучшего решения, исходя из экспертных оценок.

Метод «дерева целей»

Термин «дерево» предполагает использование иерархической структуры, полученной путем разделения общей цели на подцели. Для случаев, когда древовидный порядок строго по всей структуре не выдерживается, В.И. Глушков ввел понятие «прогнозного графа». Метод «дерева целей» ориентирован на получение относительно устойчивой структуры целей проблем, направлений. Для достижения этого при построении первоначального варианта структуры следует учитывать закономерности целеобразования и использовать принципы формирования иерархических структур.

Морфологические методы

Основная идея морфологического подхода - систематически находить все возможные варианты решения проблемы путем комбинирования выделенных элементов или их признаков. В систематизированном виде метод морфологического анализа был впервые предложен Ф. Цвикки и часто так и называется «метод Цвики». Известны три основные схемы метода:

Метод систематического покрытия поля, основанный на выделении так называемых опорных пунктов знаний в исследуемой области и использование для заполнения поля некоторых сформулированных принципов мышления;

Метод отрицания и конструирования, который заключается в формулировке некоторых предположений и замене их на противоположные с последующим анализом возникающих несоответствий;

Метод морфологического ящика, который состоит в определении всех возможных параметров, от которых может зависеть решение проблемы. Выявленные параметры формируют матрицы, содержащие все возможные сочетания параметров по одному из каждой строки с последующим выбором наилучшего сочетания.

Одна из наиболее полных классификаций, базирующаяся на формализованном представлении систем, т.е. на математической основе, включает следующие методы:

Аналитические (методы как классической математики, так и математического программирования);

Статистические (математическая статистика, теория вероятностей, теория массового обслуживания);

Теоретико-множественные, логические, лингвистические, семиотические (рассматриваемые как разделы дискретной математики);

Графические (теория графов и пр.).

Классу плохо организованных систем соответствует в данной классификации статистические представления. Для класса самоорганизующихся систем наиболее подходящими являются модели дискретной математики и графические модели, а также их комбинации.

Прикладные классификации ориентированы на экономико-математические методы и модели и в основном определяются функциональным набором задач, решаемых системой.

Заключение. Рассмотрены отличия системного анализа от других методов исследования, особенности методов системного анализа. Описаны этапы системного анализа и основные принципы системного анализа. Рассмотрены системный подход и методы системного анализа: метод «мозговой атаки»; методы экспертных оценок; метод «Делъфи»; метод «дерева целей» и морфологические методы

Контрольные вопросы

1. Чем же отличается системный анализ от других методов исследования?

2. Особенности методов системного анализа.

3. Этапы системного анализа.

4. Основные принципы системного анализа.

5. Системный подход.

6. Методы системного анализа.

7. Метод «мозговой атаки».

8. Методы экспертных оценок.

9. Метод «Делъфи».

10. Метод «дерева целей».

11. Морфологические методы.

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»

Системный анализ и его этапы

Обобщённо системный анализ можно разбить на следующие этапы:

1. Формулировка задачи.
2. Построение структуры объекта его проблематики.
3. Моделирование, изучение построенной модели для дальнейшей разработки методов совершенствования системы.

Надо заметить, что различные учёные не одинаково определяют основные этапы системного анализа при их более детальной расшифровке. Например, есть такая трактовка:

1. выявление конфигурации;
2. выявление проблемных вопросов;
3. определение цели;
4. формулирование критериев;
5. нахождение альтернативных методов;
6. разработка и изучение модели;
7. поиск оптимальных решений;
8. выполнение декомпозиции;
9. выполнение агрегатирования.

Другие учёные предлагают следующую формулировку очерёдности:

1. определение объекта анализа;
2. структурирование системы;
3. определение функциональных особенностей системы управления;
4. исследование информационных характеристик системы;
5. определение количественных и качественных показателей системы управления;
6. оценивание и оценка эффективности системы управления;

Но очевидно, что основные этапы, перечисленные в начале статьи, всё равно прослеживаются у всех учёных.

Формулировка или постановка задачи

Формулировка или постановка задачи –это самый важный этап выполнения работ, поскольку он определяет все дальнейшие процедуры по исследованию и проектированию. В качестве первого этапа системного анализа, этот этап не совпадает полностью с математическим смыслом, который подразумевает формальное описание её сути. Хотя в дальнейшем при постановке задач для отдельных элементов системы применяется именно математический смысл формулирования задачи. Но на первом этапе системного анализа задача ставится именно в расширенном смысле. И в первую очередь необходимо определить для чего собственно проводится исследование данной системы управления, так как это определяет структуру и смысл следующих этапов. То есть надо выяснить причину решения о проведении именно этого исследования. Было ли это вызвано неудовлетворённостью, не правильной работой действующей системы или её составных частей? Чем конкретно вызвана эта неудовлетворённость, кто её обнаружил и как сформулировал? Как предполагается решать проблему, радикальными решениями, которые приведут к очень существенной реконструкции, в принципе поменяют основы существующей системы, или имеется ввиду просто улучшение её работы исходя из уже имеющихся возможностей? По какой причине реконструкция так уж необходима? Какой конечный итог желательно получить в финале? Какие причины не позволяют поменять работу системы в необходимом направлении без выполнения этих исследований? Каким образом может быть оценена эффективность внесённых изменений, если их выполнить?

Развёрнутые ответы на все возникающие вопросы могут дать специалисты рассматриваемой, а также вышестоящей системы. Они имеют долголетний опыт работы с системой где они выполняют работы и, следовательно, лучше всех знают трудности, помехи, ограничения и конечно к какой цели надо стремиться. Но с другой стороны часто получается, что сформулированные ими проблемы, выражены в весьма обобщённых, не конкретизированных выражениях, или же напротив, они ставят очень ограниченные, конкретные проблемы, которые не отражают всю глубину общих проблем. Это можно объяснить психологией человека, он почти всегда считает свои решения верными, даже если кому-то видна их ошибочность. Если решения были приняты в очень сложных ситуациях, то они далеко не всегда оптимальны. Таким образом очень часто специалисты, которые работают в исследуемой системе, при формулировании задачи не могут учесть всё разнообразие разных факторов и связей в системе и окружающей её среде. Поэтому часто случается, формулировки задач этих специалистов, уже на начальном, первом этапе системного анализа подвергаются существенным изменениям.

Замечание 1

Постановка задачи, как мы выяснили, очень важный этап для дальнейшей работы, но при этом он фактически не может быть формализован. Успешность этапа полностью зависит от опыта и возможностей специалиста по системному анализу, того, насколько глубоко он понимает систему, которую исследует, умеет работать в контакте с участниками исследуемой системы. Наиболее эффективно формирование совместной группы, в которую входят и системный аналитик и специалисты(участники) системы.

Построение структуры объекта

Формирование структуры –это второй этап системного анализа. Сначала необходимо определить чёткие границы проблем и системы, а также вычленить в какой внешней среде они находятся. Это требует определение набора связанных с поставленной на предыдущем этапе задачей, элементов и выполнить подразделение их на два класса:

• система, которую исследуют;
• окружающую(внешнюю) среду;

Это подразделение очень сильно зависимо от сформулированной задачи. Если она меняется, то изменяются и границы как проблем, так и системы, а также окружающая среда. Бывает, что изменяется и изначальный набор элементов. Основным признаком деления разных проблем на классы, обычно бывает уровень допустимой возможности их познания. По этому критерию все проблемы можно разделить на три класса:

1. С хорошей структурой.
2. Без структуры.
3. Со слабой структурой.

К первой группе относятся проблемы с чётко определёнными зависимостями, которые могут представляться численно или с помощью символов (количественно выраженные). Вторая группа объединяет проблемы, описанные качественными признаками и характеристиками. Они не могут быть выражены в числовой форме. И наконец к проблемам со слабой структурой (третья группа) можно отнести те из них, которые имеют в своём составе и качественные и количественные составляющие.

Моделирование

Изготовление модели, или моделирование, это третий из этапов системного анализа, который используется для исследования и анализа различных сложных систем, явлений и объектов. Модель - это примерное, упрощенное представление процесса или объекта. Собственно, исследование модели заключается в том, что имеется возможность увидеть и понять работу системы, её характеристики и различные особенности.