Предмет системного анализа
Дисциплина, именуемая «системный анализ», родилась в силу возникшей необходимости вести исследования междисциплинарного характера. Создание сложных технических систем, проектирование сложных народнохозяйственных комплексов и управление ими, анализ экологических ситуаций и многие другие направления инженерной, научной и хозяйственной деятельности требовали организации исследований, которые носили бы нетрадиционный характер. Они требовали объединение усилий специалистов разных научных профилей, унификации и согласования информации, получаемой в результате исследований конкретного характера. Успешное развитие подобных междисциплинарных или, как иногда говорят, системных или комплексных исследований во многом обязано тем возможностям обработки информации, использованию математических методов, которые появились вместе с электронной вычислительной техникой и дали одновременно не только инструмент, но и язык высокой степени универсальности. Термин «системный анализ» будем понимать как совокупность методов, основанных на использовании СВТ и ориентированных на исследование сложных систем – технических, экономических, экологических и т. д. [4]. В результате этих исследований должно возникать не просто новое знание. Результатом системных исследований является, как правило, выбор вполне определенной альтернативы: плана развития региона, параметров конструкции и т. д. Таким образом, системный анализ – это дисциплина, занимающаяся проблемами принятия решений в условиях, когда выбор альтернативы требует анализа сложной информации различной физической природы. Поэтому истоки системного анализа, его методических концепций лежат в тех дисциплинах, которые занимаются проблемами принятия решений, теории исследования операций и общей теории управления.
Становление новой дисциплины следует датировать концом XIX и началом XX века, когда появились первые работы по теории регулирования, когда в экономике начали впервые говорить об оптимальных решениях, то есть когда появились первые представления о функции цели (полезности). Развитие теории определялось, с одной стороны, развитием математического аппарата, появлением приемов формализации, а с другой – новыми задачами, возникавшими в промышленности, военном деле, экономике. Особенно бурное развитие теория системного анализа получила после пятидесятых годов, когда на основе теории эффективности, теории игр, теории массового обслуживания появилась синтетическая дисциплина – «исследование операций» [2]. Она затем постепенно переросла в системный анализ, который явился синтезом исследования операций и теории управления.
Современный системный анализ имеет обширный инструментарий, включающий в себя развитый математический аппарат и современные вычислительные системы. И все же, какие бы успехи ни делала теория с помощью новейших современных методов, опирающихся на формализованное описание ситуаций, все еще остаются необходимыми, а подчас и играют решающую роль традиционные приемы анализа, использующие опыт и интуицию, способности человека к ассоциациям и многое другое, что лежит вне математики и пока еще не присуще искусственному интеллекту. Поэтому изложение методов системного анализа должно обязательно включать описание используемых неформальных процедур, без которых любое представление о системном анализе будет не только неполным, но и искаженным. Необходимо не только описать исследуемые эвристические приемы и способы рассуждений. Очень важно показать также, как эти эвристические, неформальные методы вписываются в современную теорию принятия решений, как они видоизменяются под влиянием того инструментария, которым теперь оснащена эта теория. Сегодня системный анализ – это обширная синтетическая дисциплина, включающая в себя целый ряд разделов, носящих характер самостоятельных научных дисциплин.
Особенности современного системного анализа вытекают из самой природы сложных систем. Имея в качестве цели ликвидацию проблемы или, как минимум, выяснение ее причин, системный анализ привлекает для этого широкий спектр средств, использует возможности различных наук и практических сфер деятельности. Являясь по существу прикладной диалектикой, системный анализ придает большое значение методологическим аспектам любого системного исследования. С другой стороны, прикладная направленность системного анализа приводит к использованию всех современных средств научных исследований – математики, вычислительной техники, моделирования, натурных наблюдений и экспериментов.
В ходе исследования реальной системы обычно приходится сталкиваться с самыми разнообразными проблемами, быть профессионалом в каждой из них невозможно одному человеку. Выход видится в том, чтобы тот, кто берется осуществлять системный анализ, имел образование и опыт, необходимые для опознания и классификации конкретных проблем, для определения того, к каким специалистам следует обратиться для продолжения анализа. Это предъявляет особые требования к специалистам-системщикам: они должны обладать широкой эрудицией, раскованностью мышления, умением привлекать людей к работе, организовывать коллективную деятельность. Таким образом, системный анализ – это дисциплина, развивающая методы проектирования сложных технических, народнохозяйственных, экологических систем, организованных структур и т. д. Системный анализ, как дальнейшее развитие теории исследования операций и теории управления, включает в себя эти дисциплины со всем арсеналом средств, развитых в их рамках.
Термин «системный анализ» в русском языке не имеет точного аналога в иностранных языках. В начале шестидесятых годов в США появился термин «system analysis» для обозначения возникавшей тогда техники анализа сложных систем, развивавшей прежде всего методы исследования операций и изучавшей, в частности, те способы представления информации, которые облегчают исследователю формулирование целей операции. Исследователь операций в зарубежной литературе обычно назывался «analyst». Для того чтобы подчеркнуть особенность квалификации специалиста, занимающегося анализом и проектированием сложных систем, стали употреблять термин «system analyst». Таким образом, термин «system analysis» следовало бы перевести как «анализ систем». В русском же языке термин «системный анализ» несет гораздо большую самостоятельную нагрузку. Этим термином называют дисциплину, включающую в себя – это необходимо подчеркнуть – не только конкретные приемы представления информации, но и фундаментальные разделы теории.
Наряду с термином «системный анализ» большое распространение получил и термин «теория систем». Несмотря на широкое использование этого термина, его единое понимание отсутствует. В отличие от системного анализа, дисциплины прикладной, ориентированной на решение конкретных практических задач, теория систем относится скорее к методологии науки. В литературе часто не делается различия в терминах «системный анализ» и «теория систем». Из сказанного же следует, что путать эти два термина нельзя. Но системный анализ и теория систем еще не исчерпывают той «системной терминологии», которая возникла в последние десятилетия.
Существует еще одно понятие – «системный подход», – еще более расплывчатое и неточное. Тем не менее оно отражает определенные тенденции, которые стали особенно заметны в послевоенные десятилетия. В развитии науки всегда отчетливо прослеживались две линии – анализ и синтез. Мы всегда видим стремление к анализу – изучению конкретных фактов, проникновению в глубь изучаемого факта, вскрытию тонкой структуры явления и т. д.
При создании синтезирующих теорий иногда происходит и некоторая утеря информативности: не все факты удается сразу уложить в единую схему, не весь арсенал практически полезных методов можно сразу приспособить к новой системе взглядов. В разные периоды времени значение обоих подходов было различным, хотя две тенденции всегда существовали параллельно. Большое значение имело стремление к обособлению дисциплин, к отысканию новых фактов, стремление сделать факт единственной целью научных исследований. В то же время рождались новые, пограничные области, в которых невозможно отличить одну науку от другой: химию от физики или от биологии и т. д.
В последние десятилетия роль синтезирующих построений стала особенно большой. Потребность не просто изучать явление, факт, но устанавливать его связь с другими фактами и привела к появлению специального термина «системный подход». Эта потребность проявляется сейчас так ярко, что возникают не только новые научные направления на стыке между отдельными естественными науками, но и исследования, относящиеся в равной степени к компетенции естественных и общественных наук. Современный интерес к подобным синтетическим построениям связан с возросшими возможностями переработки информации. По-видимому, исследователь всегда стремился по возможности «системно» подойти к воззрению на тот или иной факт, но далеко не всегда он мог иметь в своем распоряжении необходимый инструмент. Сейчас, в век ЭВМ, эти возможности резко возросли. Отсюда, как следствие, и стремление к изучению явления во всей его полноте, в связи с другими явлениями. Системный подход непрерывно стимулируется потребностями практики, которая выдвигает все более и более сложные проекты, требующие анализа междисциплинарных проблем. Системный подход – это некоторый общеметодологический принцип. Его гносеологический аспект – это теория систем. Его рецептурная, аппаратная реализация – это системный анализ.
Если пытаться охарактеризовать современный системный анализ очень укрупненно, то можно сказать, что он включает такие виды деятельности, как:
• научное исследование (теоретическое и экспериментальное) вопросов, связанных с проблемой;
• проектирование новых систем и изменений в существующих системах;
• внедрение в практику результатов, полученных в ходе анализа.
Уже сам этот перечень лишает смысла спор о том, чего в системном исследовании больше – теории или практики, науки или искусства, творчества или ремесла, эвристики или алгоритмичности, философии или математики – это все в нем присутствует. В конкретном исследовании соотношения между этими компонентами могут быть самыми различными. Системный аналитик готов привлечь к решению проблемы любые необходимые для этого знания и методы – даже те, которыми он сам лично не владеет. В этом случае он не исполнитель, а организатор исследования, носитель цели и методологии всего исследования.
Жизнь разнообразна. Поэтому предлагаемые для исследования проблемы не всегда требуют использования всего арсенала системного анализа. Из трех типов систем (физических, природных и социотехнических) наибольшую трудность для анализа представляют последние из-за резкого преобладания в них субъективного над объективным, эвристического над формальным, знаковых отношений над физическими взаимодействиями [6]. Однако еще более важным отличием социосистем является особое значение временного фактора. Эти системы меняются в ходе исследования как сами по себе, так и под влиянием самого анализа. Только диалектический подход, лежащий в основе системного анализа, помогает создать динамическую модель текущих событий и с ее помощью спланировать и организовать действие всех участников анализа. Не следует обвинять в ненаучности сам системный анализ, если в жизни встретятся (а для социосистем нередко!) случаи, когда уже сбор и обработка информации вполне удовлетворяют заказчика или когда грубые, но быстрые исследования его устроят больше, чем глубокие, подробные и длительные.
Остановимся на проблеме алгоритмизации системного анализа. Любой процесс исследования, проектирования и целевого воздействия алгоритмичен. Алгоритм является планом этого процесса. Разработка такого плана – прерогатива системного аналитика. Для каждой проблемы может потребоваться особый, специально для нее приспособленный алгоритм анализа. По аналогии с программированием для ЭВМ, можно сказать, что, подобно тому как программа составляется из операторов языка применительно к решаемой задаче, операции системного анализа реализуются в последовательности, удобной для аналитика применительно к данной конкретной ситуации. Чем выше квалификация аналитика, тем более разнообразны проводимые им исследования.
В следующих двух разделах будут изложены понятия, специфичные для системного анализа (декомпозиция, агрегирование, конфигуратор, проблематика, «заинтересованные стороны» и др.). К арсеналу используемых в системном анализе методов относятся и строго формализованные (экспериментальные исследования, построение моделей), слабо формализованные (экспертные оценки, коллективный выбор), и в принципе неформализованные операции (формулирование проблем, выявление целей, определение критериев, генерирование альтернатив). Все это объединяется общей методологией, вытекающей из конкретизации диалектического метода, что позволяет определить системный анализ как прикладную диалектику.
Похожие рефераты:
