Анализ и проектирование различных действующих систем в исследовании

Анализ и проектирование различных действующих систем в исследовании

В.Н. Худяков, Е.И. Семушина

При анализе и проектировании действующих систем различных специалистов могут интересовать разные аспекты: от внутреннего устройства системы до организации управления в ней. В связи с этим условно выделяют следующие подходы к анализу и проектированию: системно -элементный, системно - структурный, системно-функциональный, системно-технический, системно-коммуникативный, системно-управленческий, системно-информационный [3; 8].

Рассмотрим каждый из этих подходов подробнее.

• 1.    Системно-элементный подход. Непременной принадлежностью систем являются их компоненты, части, именно то, из чего образовано целое и без чего оно невозможно. Системно-элементный подход отвечает на вопрос, из чего (каких элементов) образована система.

• 2.    Системно-структурный подход. Компоненты системы являют собой не набор случайных бессвязных объектов, они интегрированы системой и являются компонентами именно данной системы. Системно-структурный подход направлен на выявление компонентного состава системы и связей между ними, обеспечивающих целенаправленное функционирование. При структурном исследовании предметом исследований, как правило, являются состав, структура, конфигурация, технология и т.п.

• 3.    Системно-функциональный подход. Цель выступает в системе как один из важных системообразующих факторов. Но цель требует действий, направленных на ее достижение, которые есть не что иное, как ее функции. Функции по отношению к цели выступают как способы ее достижения.

• 4.    Системно-генетический подход. Любая система является неизменной, раз и навсегда заданной. Она не абсолютна, не вечна главным образом потому, что ей присущи внутренние противоречия. Каждая система не только функционирует, но и движется, развивается: она имеет свое начало, переживает время своего зарождения и становления, развития и расцвета, упадка и гибели. А что значит, что время является непременным атрибутом системы, что любая система исторична. Системно-генетический подход (или системно-исторический) направлен на изучение системы с точки зрения ее развития во времени. Системно-генетический подход определяет генезис - возникновение, происхождение и становление объекта как системы.

• 5.    Системно-коммуникативный подход. Каждая система всегда является элементом (подсистемой) другой, более высокого уровня, системы и сама, в свою очередь, образована из подсистем более низкого уровня. Иначе говоря, система связана множеством отношений (коммуникаций) с самыми различными системными и несистемными образованиями. Системно-коммуникативный подход направлен на изучение системы с точки зрения ее отношений с другими внешними по отношению к ней системами.

• 6.    Системно-управленческий подход. Система постоянно испытывает на себе возмущающие воздействия. Это, прежде всего, внутренние возмущения, являющиеся результатом внутренний противоречивости любой системы. Это и внешние возмущения, которые не всегда благоприятны: недостаток ресурсов,

• 7.    Системно-информационный подход. Управление в системе немыслимо без передачи, получения, хранения и обработки информации. Информация – это способ связи компонентов системы друг с другом, каждого из компонентов с системой в целом, а системы в целом – со средой. В силу сказанного, нельзя раскрыть сущность системности без изучения ее информационного аспекта. Системно-информационный подход направлен на изучение ее информационного аспекта. Системно-информационный подход направлен на изучение системы с точки зрения передачи, получения, хранения и обработки данных внутри системы и в связи со средой.

Этот подход иногда называли «перечислением» системы. Его вначале пытались применить для исследования сложных систем. Однако первые же попытки применить такой подход к исследованию систем управления предприятиями и организациями показали, что «перечислить» сложную систему практически невозможно.

Системно-функциональный подход направлен на рассмотрение системы с точки зрения ее поведения в среде для достижения целей. При функциональном исследовании рассматриваются: динамические характеристики, устойчивость, живучесть, эффективность, т.е. все то, что при неизменной структуре системы зависит от свойств ее элементов и их отношений.

жестокие ограничения в т.д. Между тем, система живет, функционирует, развивается. Значит, наряду со специфическим набором компонентов, внутренней организацией (структурой) и т.д. есть и другие системообразующие, системосохраняющие факторы. Эти факторы обеспечения устойчивости жизнедеятельности системы называют управлением. Системно-управленческий подход направлен на изучение системы с точки зрения обеспечения ее целенаправленного функционирования в условиях внутренних и внешних возмущений.

Известно, что методология системного анализа представляет собой довольно сложную и пеструю совокупность принципов, подходов, компетенций и конкретных методов, а так же методик.

Наиболее важную часть методологии системного анализа составляют ее методы и методики (для простоты в дальнейшем обобщенно будем говорить о методиках).

Дадим краткий обзор методик системного анализа. Имеющиеся методики системного анализа еще не получили достаточно убедительной классификации, которая была бы принята всеми специалистами. Например, Ю.И. Черняк [9] делит методы системного анализа исследования на четыре группы: неформальные, графические, количественные и моделирование. Достаточно глубокий анализ методик различных авторов представлен в работах В.Н. Волковой [2], а так же Ю.П. Сурмина [7].

В качестве простейшего варианта методики системного анализа можно рассматривать такую последовательность:

• 1)    постановка задачи;

• 2)    структуризация системы;

• 3)    построение модели;

• 4)    исследование модели.

Другие примеры и анализ этапов первых методик системного анализа приведены в книге В.Н. Волковой и А.А. Денисова, где рассматриваются методики ведущих специалистов системного анализа 70-х-80-х годов прошлого столетия: С. Оптнера [5], Э. Квейда [4], С. Янга [10], Ю.И. Черняка [9].

Этапы методик системного анализа по С. Оптнеру [5].

• 1)    индефикация симптомов;

• 2)    определение актуальности проблемы;

• 3)    определения цели;

• 4)    вскрытие структуры системы, и ее дефективных элементов;

• 5)    определение структуры возможностей;

• 6)    нахождения альтернатив;

• 7)    оценка альтернатив;

• 8)    выбор альтернативы;

• 9)    составление решения;

• 10)    признание решения коллективом исполнителей и руководителей;

• 11)    запуск процесса реализации решения;

• 12)    управление процессом реализации решения;

• 13)    оценка реализации, и ее последствий.

Этапы методик системного анализа по С. Янгу [10].

• 1)    определение цели системы;

• 2)    выявление проблем организации;

• 3)    исследование проблем и постановка диагноза;

• 4)    поиск решения проблем;

• 5)    оценка всех альтернатив и выбор наилучшей из них;

• 6)    согласование решений в организации;

• 7)    утверждения решения;

• 8)    подготовка к вводу;

• 9)    управление применением решения; 10) проверка эффективности решения.

  Анализ и проектирование различных действующих систем в исследовании

  
  

  В.Н. Худяков, Е.И. Семушина

  
  

Этапы методик системного анализа по Ю.И. Черняку [9]:

• 1)    анализ проблемы;

• 2)    определение системы;

• 3)    анализ структуры системы;

• 4)    формирование общей цели и критерия;

• 5)    декомпозиция цели и выявление потребности в ресурсах и процессах;

• 6)    выявление ресурсов и процессов – композиция целей;

• 7)    прогноз и анализ будущих условий;

• 8)    оценка целей и средств;

• 9)    отбор вариантов;

• 10)    диагноз существующей системы;

• 11)    построение комплексной программы развития;

• 12)    проектирование организации для достижения целей.

Из анализа и сопоставления этих методик видно, что в них в той или иной форме представлены такие этапы:

• 1    этап - выявление проблем и постановки целей;

• 2    этап - разработка вариантов и модели принятия решения;

• 3    этап – оценка альтернатив и поиска решения;

• 4    этап – реализация решения.

Кроме того, в некоторых методиках имеются этапы оценки эффективности решений. В наиболее полной методике Ю.И. Черняка [9] особо предусмотрен этап проектирования организации для достижения цели.

При этом различные авторы акцентируют свое внимание на разных этапах, соответственно более подробно их детализируя. В частности, основное внимание уделяются следующим этапам:

• 1)    разработке и исследованию альтернатив принятия решений (С. Оптнер, Э. Квейд), выбору решения (С. Оп-тнер) [4; 5];

• 2)    обоснованию цели и критериев, структуризации цели (Ю.И. Черняк, С. Оптнер, С. Янг) [5; 9; 10];

• 3)    управлению процессом реализации уже принятого решения (С. Оптнер, С. Янг) [5; 10].

Поскольку выполнение отдельных этапов может занимать достаточно много времени, то возникает необходимость большей их детализации, разделения на подэтапы и более четкого определения конечных результатов выполнения подэтапов. В частности, в методике Ю.И. Черняка 12 этапов разделены на подэтапы, которых в общей сложности – 72.

Из других авторов методик системного анализа можно назвать Э.А. Капитонова. Он выделяет следующие последовательные этапы системного анализа:

• 1)    постановка целей и основных задач исследования;

• 2)    определение границ системы с целью отделения объекта от внешней среды, разграничения его внутренних и внешних связей;

• 3)    выявление сути целостности.

Близкий подход и Ю.М. Плотницкого [6], который рассматривает системный анализ как совокупность шагов по реализации методологии системного подхода в целях получения информации о системе. Он выделяет в системном анализе 11 этапов:

• 1)    формулировка основных целей и задачи исследования;

• 2)    определение границ системы, отделение ее от внешней среды;

• 3)    составление списка элементов системы (подсистем, факторов, переменных и т.д.);

• 4)    выявление сути целостности системы;

• 5)    анализ взаимосвязных элементов системы;

• 6)    построение структуры системы;

• 7)    установление функций системы и ее подсистем;

• 8)    согласование целей системы и ее подсистем;

• 9)    уточнение границ системы и каждой подсистемы;

• 10)    анализ явлений эмерджентности;

• 11)    конструирование системной модели.

Конечная цель системного анализа – оказать помощь в понимании и решении имеющийся проблемы, что сводит к поиску и выбору варианта решения пробле- мы. Результатом будет выбранная альтернатива либо в виде управленческого решения, либо в виде создания новой системы (в частности, системы управления) или реорганизации старой, что опять же является управленческим решением.

Неполнота информации о проблемной ситуации затрудняет выбор методов ее формализованного представления и не позволяет сформировать математическую модель. В этом случае возникает необходимость в разработке методик проведения системного анализа.

Необходимо определить последовательность этапов системного анализа, рекомендовать методы для выполнения этих этапов, предусмотреть при необходимости возврат к предыдущим этапам. Такая последовательность определенным образом выделенных и порядочных этапов, подэтапов в сочетании с рекомендованными методами и приемами их выполнения представляет собой структуру методики системного анализа.

Практики видят в методиках важный инструмент для решения проблем своей предметной области. И хотя к сегодняшнему дню накоплен большой их арсенал, но, к сожалению, следует признать, что разработка универсальных методов и методик не предоставляется возможной. В каждой предметной области, для различных типов решаемых проблем системному аналитику приходится разрабатывать свою методику системного анализа на базе множества принципов, идей, гипотез, методов и методик, накопленных в области теории систем и системного анализа.

Изложенная нами последовательность процедур системного анализа не является обязательной и закономерной. Обязательным является скорее сам перечень процедур, чем их последовательность. Единственное правило заключается в целесообразности многократного возвращения в ходе исследования к каждой из описанных процедур. Только это является залогом и всестороннего изучения любой системы.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

• 1)    любая научная, исследовательская и практическая деятельность проводится на базе методов (приемов или способов действия), методик (совокупности методов и приемов проведения какой - либо работы) и методологий (совокупности методов, правил распределения и назначения методов, а так же шагов работы их последовательности);

• 2)    наиболее общим понятием, которое обозначает все возможные проявления систем, является «системность», которую предлагается рассматривать в трех аспектах:

• а)    системная теория дает строго научное знание о мире систем и объясняет происхождение, устройство, функционирование и развитие систем различной природы;

• б)    системный подход выполняет ориентационную и мировоззренческую функции, обеспечивает не только видение мира, но и ориентацию в нем;

• в)    системный метод реализует познавательную и методологическую функции;

• 3)    системный анализ не является чем-то принципиально новым в исследовании окружающего мира и его проблем – он базируется на естественно научном подходе. В отличие от традиционного подхода, при котором проблема решается в строгой последовательности вышеприведенных этапов (или другом порядке), системный подход состоит в многосвязно-сти процесса решения;

• 4)    главным признаком системного подхода является наличие доминирующей роли сложного, а не простого, целого, не составляющих элементов. Если при традиционном подходе к исследованию мысль движется от простого к сложному, от частей – к целому, от элементов – к системе, то при системном подходе, наоборот, мысль движется от сложного к про

  Анализ и проектирование различных действующих систем в исследовании

  
  

стому, от целого к составным частям, от системы к элементам;

• 5)    при анализе и проектировании действующих систем различных специалистов могут интересовать разные аспекты – от внутреннего устройства системы до организации управлений в ней, что порождает следующие подходы к анализу и проектированию: системно-элементный, системно структурный, системно-коммуникативный, системно-управленческий и системно-информационный;

• 6)    методология системного анализа представляет собой совокупность принципов, подходов, концепций, конкретных методов и методик.