Процедуры системного анализа
Как было отмечено выше в п. 7.1., системный анализ можно рассматривать как аппаратную реализацию системного подхода при решении проблем. Поэтому провести системный анализ означает провести последовательно ряд процедур, содержание которых будет описано ниже.
Перечислим этапы системного анализа, а далее подробнее рассмотрим наиболее важные из них [5]:
• определение конфигуратора;
• определение проблемы и проблематики;
• выявление целей;
• формирование критериев;
• генерирование альтернатив;
• построение и использование моделей;
• оптимизация;
• декомпозиция;
• агрегирование.
Конфигуратор. Всякое сложное явление требует разностороннего, многопланового описания, рассмотрения с различных точек зрения. Только совместное (агрегированное) описание в терминах нескольких качественно различающихся языков позволяет охарактеризовать явление с достаточной полнотой. В реальной жизни не бывает проблем чисто физических, химических, экономических, общественных – эти термины обозначают не саму проблему, а выбранную точку зрения на нее. По образному выражению писателя-фантаста П. Андерсона, проблема, сколь бы сложной она ни была, станет еще сложнее, если на нее правильно посмотреть.
Эта многоплановость реальной жизни имеет важные последствия для системного анализа. С одной стороны, системный анализ имеет междисциплинарный характер. Системный аналитик привлекает к исследованию системы данные из любой отрасли знаний, привлекает экспертов любой специальности, если этого потребуют интересы дела. С другой стороны, перед ним встает неизбежный вопрос о допустимой минимизации описания явления.
Конфигуратор – агрегат, состоящий из качественно различных языков описания системы и обладающий тем свойством, что число этих языков минимально, но необходимо для заданной цели.
Примеры:
• конфигуратором для задания любой точки n-мерного пространства является совокупность ее координат;
• конфигуратором для описания поверхности любого трехмерного тела является совокупность трех ортогональных проекций, принятых в техническом черчении и начертательной геометрии;
• в радиотехнике для одного и того же прибора используется конфигуратор: блок-схема, принципиальная схема, монтажная схема;
• при описании процессов, происходящих в хозяйственных комплексах можно для характеристики выходного продукта производственной или обслуживающей сферы использовать три типа показателей: натуральные (экономико-технологические), денежные (финансово-экономические) и социально-ценностные (политические, этические, эстетические). Деятельность любой организации – завода, школы, театра, фирмы можно описывать на этих трех языках, образующих конфигуратор;
• опыт проектирования организационных систем показывает, что для синтеза оргсистемы конфигуратор состоит из описания распределения власти (структуры подчиненности), распределения ответственности (структуры функционирования) и распределения информации (организация связи, накопление опыта, обучение).
Перечислив языки, на которых мы будем говорить о системе, мы тем самым определяем тип системы, фиксируем наше понимание природы системы. Как всякая модель, конфигуратор имеет целевой характер и при смене цели может утратить свойства конфигуратора. Как модель конфигуратор должен быть адекватным.
Проблемы и цели. Первые шаги в системном анализе связаны с формулированием проблемы. Хотя необходимость системного анализа возникает тогда, когда проблема уже не только существует, но и требует решения, когда инициатор системного анализа («заказчик») уже сформулировал свою проблему, системный аналитик знает, что первоначальная формулировка – лишь очень приблизительный намек на то, какой именно должна быть действительная рабочая формулировка проблемы. На самом деле любая исходная формулировка проблемы является лишь «нулевым приближением». Системное исследование всякой проблемы начинается с расширения ее до проблематики, то есть нахождения системы проблем, существенно связанных с исследуемой, без учета которых она не может быть решена.
Какова бы ни была природа рассматриваемой системы, ее проблематика включает спектр проблем: от допускающих формализацию в виде постановки математических оптимизационных задач до проблем слабо структурированных, не формализуемых, выражаемых на естественном языке. Строя проблематику, системный аналитик дает развернутую картину того, кто из заинтересованных лиц и в чем заинтересован, какие изменения и почему они хотят внести.
На следующем этапе системного анализа поставленные проблемы должны быть приведены к виду, когда они становятся задачами выбора подходящих средств для достижения заданных целей. Необходимо определить, что надо сделать для снятия проблемы (в отличие от последующих этапов, определяющих, как это сделать). Главная трудность выявления цели связана с тем фактом, что цели являются как бы антиподом проблемы. Формулируя проблему, мы говорим в явной форме, что нам не нравится. Сделать это сравнительно просто, поскольку то, чего мы не хотим, существует. Говоря же о целях, мы пытаемся сформулировать, что же мы хотим. Мы как бы указываем направление, в котором следует «уходить» от существующей и не устраивающей нас ситуации. Трудность в том и состоит, что возможных направлений много, а выбрать нужно только одно, действительно правильное. По мере решения проблемы цель может меняться и в окончательной формулировке сильно отличается от первоначальной.
Важность правильно выбранной цели состоит в том, что выбор неправильной цели приводит не столько к решению проблемы, сколько к появлению новых проблем.
Критерии. Понятие критерия приведено в разделе 3.6. Он может рассматриваться как количественная модель качественной цели. От критерия требуется как можно больше сходства с целью, чтобы оптимизация по критерию соответствовала максимальному приближению к цели. При формировании критериев ищется компромисс между полнотой описания целей и количеством критериев. Реальные задачи, как правило, многокритериальные, так как даже одну цель редко удается выразить одним критерием. Существуют различные способы сведения многокритериальной задачи к однокритериальной. Рассмотрим некоторые из них.
Агрегированный критерий. Пусть имеется n критериев: q1(х), q2(x).....qn(x) и задача состоит в одновременной максимизации этих функций. Как правило, такая задача не имеет решения, так как обычно критерии взаимосвязаны и улучшение по одному критерию ведет к ухудшению по другому.
Предположим, что мы можем упорядочить критерии по их значимости с помощью специальных весов аi: чем значимее критерий qi, тем больший вес он будет иметь в агрегированном критерии, потребуем, чтобы:
Также введем величины Si для каждого qi с целью ликвидации различных размерностей величин-критериев и рассмотрим их уже безразмерные величины
Агрегированный критерий Q формируется как сумма безразмерных величин критериев qi с соответствующими весами аi:
Похожие рефераты:
