Системный анализ

Системный анализ

Системный анализ – научный метод познания, который представляет собой последовательность действий по установлению структурных связей между переменными или элементами исследуемой системы. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественных, статистических, математических методов.

Единой методики системного анализа в научных исследованиях пока нет. В практике исследований он применяется с использованием таких методик:

• процедур теории исследование операций, позволяющая дать количественную оценку объектам исследования;
• анализа систем исследования объектов в условиях неопределенности;
• системотехники, которая включает проектирование и синтез сложных систем в процессе исследования их функционирования ( проектирование и оценка экономической эффективности АСУ технологических процессов и др.)..

Важное значение системный анализ имеет в управлении персоналом.

1. Истоки системного анализа

Системный анализ возник в эпоху разработки компьютерной техники. Успех его применения при решении сложных задач во многом определяется современными возможностями информационных технологий. М.М.

Моисеев приводит, по его выражению, довольно узкое определение системного анализа [1]: “Системный анализ – это совокупность методов, основанных на использовании ЭВМ и ориентированных на исследование сложных систем – технических, экономических, экологических и т.д.

Результатом системных исследований является, как правило, выбор вполне определенной альтернативы плана развития региона, параметров конструкции и т.п.

Поэтому истоки системного анализа, его методические концепции лежат в тех дисциплинах, которые занимаются проблемами принятия решений: теории операций и общей теории управления “.

2. Сущность системного анализа

Ценность системного подхода заключается в том, что рассмотрение категорий системного анализа создает основу для логического и последовательного подхода к проблеме принятия решений. Эффективность решения проблем с помощью системного анализа определяется структурой решаемых проблем.

2.1. Классификация проблем

Согласно классификации, все проблемы подразделяются на три класса:

• Хорошо структурированные (well-structured), или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выяснены очень хорошо;
• Неструктурированные (unstructured), или качественно выраженные проблемы, содержащие лишь описание важнейших ресурсов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми совершенно неизвестны;
• Слабо структурированные (ill-structured), или смешанные проблемы, которые содержат как качественные элементы, так и малоизвестные, неопределенные стороны, которые имеют тенденцию доминировать.

2.2. Методы решения

Для решения хорошо структурированных количественно выражаемых проблем используется известная методология исследование операций, которая заключается в построении адекватной математической модели (например, задачи линейного, нелинейного, динамического программирования, задачи теории массового обслуживания, теории игр и др.) и применении методов для отыскания оптимальной стратегии управления целенаправленными действиями.

2.3. Процедура принятия решений

Для решения слабо структурированных проблем используется методология системного анализа, системы поддержки принятия решений (СППР). Рассмотрим технологию применения системного анализа к решению сложных задач.

Процедура принятия решений согласно [2] включает следующие основные этапы:

1. Формулировка проблемной ситуации;
2. Определение целей;
3. Определение критериев достижения целей;
4. Построение моделей для обоснования решений;
5. Поиск оптимального (допустимого) варианта решения;
6. Согласование решения;
7. Подготовка решения к реализации;
8. Утверждение решения;
9. Управление ходом реализации решения;
10. Проверка эффективности решения.

Для многофакторного анализа, алгоритм можно описать и точнее:

1. Описание условий (факторов) существования проблем, И, ИЛИ и НЕ связывание между условиями;
2. Отрицание условий, расположения любых технически возможных путей. Для решения нужен хотя бы один единственный путь. Все И меняются на ИЛИ, ИЛИ меняются на И, а не менять на подтверждение, подтверждение меняется на НЕ-связывание;
3. Рекурсивный анализ проблем, вытекающих из найденных путей, т.е. п.1 и п.2 заново к каждой под-проблемы;
4. Оценка всех найденных путей решений по критериям исходящих подпроблем, возведенных в материальной или иной общей стоимости.

3.1. По общей теории систем

• Основы системного подхода и их приложение к разработке территориальных автоматизированных систем управления / Под ред. Ф. И. Перегудова. – Томск: ТГУ, 1976. – 244 ст.

• Волкова, В. Н. Из истории систем и системного анализа *. – СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2001 (2004).
• Никаноров, С. П. Системный анализ: этап развития методологии решения. – 2001. – Выпуск 12. – С. 62-87. – фрагмент
• Клир Дж. Системологія.Систематизація решения системных задач: Пер. с англ. – М.: 1990.
• Никаноров, С. П. Системный анализ: этап развития методологии решения проблем США / / Системное управление – проблемы и решения. – 2001. – Выпуск 12. – С. 62-87. – фрагмент
• Клир Дж. системологии. Автоматизация решения системных задач.ер. с англ. – М.: 1990 .. – С. 62-87. – фрагмент
• Клир Дж. системологии. Автоматизация Решением системных задач: Пер. с англ. – М.: 1990.стемне управления – проблемы и решения. – 2001. – Выпуск 12. – С. 62-87. – фрагмент
• Клир Дж. системологии. Автоматизация Решением системных задач: Пер. с англ. – М.: 1990.

• Белуха Н. Т. Методология научных исследований: Учебник. – М.: АБУ, 2002. – 480 с.
• Кузнецов О.Л., Кузнецов П.Г., Большаков Б.Е. Система природа-общество-человек: Устойчивое развитие. – ВНИИгеосистем; Университет “Дубна”, 2000. – 392 c.
• Большаков Б.Е. Основы теории развития системы общественное производство – природная среда с использованием измеримых величин. Автореферат (дтн). – Дубна, 2000.
• Маторин С.И. О новом методе системного анализа, согласованном с процедурой объектно-ориентированного проектирования. (I, II) / / Кибернетика и системный анализ. – 2001, N4; 2002, N1.
• Мельников Г.П. Системологии и языковые аспекты кибернетики. – М.: Сов. радио, 1987. – 368 с.
• Бондаренко М.Ф., Соловьева Е.А., Маторин С.И. Основы системологии. – М.: ХТУРЭ, 1998. – 118 с.
• Лямец В.И., Тевяшев А.Д. Системный анализ. – М.: ХТУРЭ, 1998 – 252 с.

3.2. По оптимизации

• Янг, С. Системное управление организацией / Пер. с англ. – М.: Советское радио, 1972.
• Ватель И.А., Ерешко Ф.И. Математика конфликта и сотрудничества. – М.: Знание, 1973.
• Гранберг А.Г. Целевая функция общественного благосостояния и критерии оптимальности в прикладных народнохозяйственных моделях / В кн.: Проблемы народнохозяйственного оптимума. М., “Экономика”, 1969.
• Дронов Н.В., Чернегова Ю.А. Разработка оптимальных вариантов технологии добычи полезных ископаемых / / Горный журнал, 1981, N 11, С. 23-26.
• Жилинскас А., Шалтянис В. Поиск оптимума. – М.: Наука, 1989.
• Жирмунский A.В., Кузьмин В.И., Критические уровни в развитии природных систем, М.: Наука, 1990.
• Лэсдон Л.С. Оптимизация больших систем. – М.: Наука, 1975.
• Машунин Ю.К. Методы и модели векторной оптимизации. – М.: Наука, 1986.
• Моисеев Н.Н. Методы оптимизации. М. Наука, 1978.
• Моисеев Н.Н. Методы динамического проектирования в теории оптимальных управлений / / Журнал вычислительной математики и математической физики, 1964, т.4, N3, С. 485-494.

3.3. По общей теории систем (философия, мировоззрение)

• Аверьянов А.Н. Системное познание мира. – М.: Политиздат, 1985.
• Белозерцев В.И., Сазонов Я.В. Философские проблемы развития творческих наук. Саратов: Изд-во Саратовского ун-та, 1983.
• Берг Л.С., Труды по теории эволюции, Л.: Наука, 1987.
• Студент Берга, Шадрин А. А. и Байбулатов А. П.
• Богданов А.А. Всеобщая организационная наука (тектологии). В 3 т. М., 1905 – 1924.
• Богданов А. Тектология. Всеобщая организационная наука. – М.: Экономика, 1989.
• Гегель Г.В.Ф. Наука логики. В 3 т. М.: 1970 – 1972гг.
• Гладких Б.А., Тарасенко Ф.П., Перегудов Ф.И., Ямпольский В.З. и др.Основы системного подхода и их приложение к разработке территориальных автоматизированных систем управления. – Томск: ТГУ, 1976.
• Голубев В.С., Модель эволюции геосфер, М.: Наука, 1990.
• Дубнищева Татьяна Яковлевна, учебник: Концепция современного естествознания, 1998. (Институт геофизикам СО РАН)
• Канке В.А. Основы философии. – М.: ЛОГОС-Высшая школа, 2000. -287с.
• Львов Д.С., Канн Э.. Основные линии философии. 1877.

3.4. По теории системных исследований

• Александров Л. В. Системный анализ при создание и освоения объектов техники / Л. В. Александров, Н. П. Шепелев. – М.: НПО “Поиск”, 1992. – 88 с. – Библиогр.: 59 назв.
• Александров Л.В., Карпова Н.Н. Рабочая книга по систематизации информации. – М., 1993.
• Балашов Е.П. Эволюционный синтез систем. – М.: Радио и связь, 1985.
• Богданович В.И. Формальная типология системных параметров.
• В сб.: Системный метод и современная наука. Новосибирск, 1971.
• Бусленко Н.П. и др. Лекции по теории сложных систем. М., Сов. радио, 1973.
• Ващенко Н.Д. и др. Применение системы анализатора в ГДР / / УС и М. 1978, N 3. С. 104-107.
• Гиг Дж. Ван. Прикладная общая теория систем: В 2 т. М., 1981.
• Гладких Б.А. и др. Основы системного подхода и их приложение к разработке территориальных автоматизированных систем управления. – Томск: ТГУ, 1976.
• Губанов В.А. и др. Введение в системный анализ: Учебное пособие / Под ред. Л.А. Петросяна. – Л.: Изд-во ЛГУ, 1988.
• Гуд Г.Х., Маколей Р.Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. – М.: Сов. радио, 1962.
• Дружинин В.В., Конторова Д.С. Системотехники. – М.: Радио и связь, 1985.

Источник: http://nado.znate.ru/%D0%A1%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B7

1. Цели и принципы системного анализа

Системныйанализ— научный метод познания, представляющийсобой последовательность действий поустановлению структурных связей междуэлементами исследуемых сложных систем- технических, экономических и т.д.Опирается на комплекс общенаучных,экспериментальных, естественнонаучных,статистических, математических методов.

Проводится с использованием современныхсредств вычислительной техники.Результатом системных исследованийявляется, как правило, выбор вполнеопределенной альтернативы: планаразвития, технической системы, региона,коммерческой структуры и т.д.

Поэтомуистоки системного анализа, его методическиеконцепции лежат в тех дисциплинах,которые занимаются проблемами принятиярешений: теории операций и общей теорииуправления и системном подходе.

Целью системногоанализа является упорядочениепоследовательности действий при решениикрупных проблем, основываясь на системномподходе.

Приемы и методысистемного анализа направлены навыдвижение альтернативных вариантоврешения проблемы, выявление масштабовнеопределенности по каждому вариантуи сопоставление вариантов по ихэффективности.

Системный анализбазируется на ряде общих принципов,среди которых:

• принцип дедуктивной последовательности – последовательного рассмотрения системы по этапам: от окружения и связей с целым до связей частей целого (см. этапы системного анализа подробнее ниже);
• принцип интегрированного рассмотрения – каждая система должна быть неразъемна как целое даже при рассмотрении лишь отдельных подсистем системы;
• принцип согласования ресурсов и целей рассмотрения, актуализации системы;
• принцип бесконфликтности – отсутствия конфликтов между частями целого, приводящих к конфликту целей целого и части.

2. Применение системного анализа

Областьприменения методов системного анализавесьма широка. Существует классификация,согласно которой все проблемы, к решениюкоторых можно применить методы системногоанализа, подразделяются на три класса:

• хорошо структурированные (well-structured), или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выяснены очень хорошо;
• неструктурированные (unstructured), или качественно выраженные проблемы, содержащие лишь описание важнейших ресурсов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми совершенно неизвестны;
• слабо структурированные (ill-structured), или смешанные проблемы, которые содержат как качественные элементы, так и малоизвестные, неопределенные стороны, которые имеют тенденцию доминировать.

Для решения хорошоструктурированных количественновыражаемых проблем используетсяизвестная методология исследованияопераций, которая состоит в построенииадекватной математической модели(например, задачи линейного, нелинейного,динамического программирования, задачитеории массового обслуживания, теорииигр и др.) и применении методов дляотыскания оптимальной стратегииуправления целенаправленными действиями.

Привлечениеметодов системного анализа для решенияуказанных проблем необходимо, преждевсего, потому, что в процессе принятиярешений приходится осуществлять выборв условиях неопределённости, котораяобусловлена наличием факторов, неподдающихся строгой количественнойоценке.

В этом случае все процедуры иметоды направлены именно на выдвижениеальтернативных вариантов решенияпроблемы, выявление масштабовнеопределённости по каждому из вариантови сопоставление вариантов по тем илииным критериям эффективности.

Специалистытолько готовят или рекомендуют вариантырешения, принятие же решения остаётсяв компетенции соответствующегодолжностного лица (или органа).

Длярешения слабо структурированных инеструктурированных проблем используютсясистемы поддержки принятия решений.

Технология решениятаких сложных задач может быть описанаследующей процедурой:

1. формулировка проблемной ситуации;

2. определение целей;

3. определение критериев достижения целей;

4. построение моделей для обоснования решений;

5. поиск оптимального (допустимого) варианта решения;

6. согласование решения;

7. подготовка решения к реализации;

8. утверждение решения;

9. управление ходом реализации решения;

10. проверка эффективности решения.

Центральнойпроцедурой в системном анализе являетсяпостроение обобщённой модели (илимоделей), отображающей все факторы ивзаимосвязи реальной ситуации, которыемогут проявиться в процессе осуществлениярешения.

Полученная модель исследуетсяс целью выяснения близости результатаприменения того или иного из альтернативныхвариантов действий к желаемому,сравнительных затрат ресурсов по каждомуиз вариантов, степени чувствительностимодели к различным внешним воздействиям.

Исследованияопираются на ряд прикладных математическихдисциплин и методов, широко используемыхв современной технической и экономическойдеятельности, связанной с управлением.К ним относятся:

• методы анализа и синтеза систем теории управления,
• метод экспертных
• метод критического пути,
• теория очередей и т. п.

Техническаяоснова системного анализа — современныевычислительные мощности и созданныена их основе информационные системы.

Методологическиесредства, применяемые при решениипроблем с помощью системного анализа,определяются в зависимости от того,преследуется ли единственная цель илинекоторая совокупность целей, принимаетли решение одно лицо или несколько и т.д.

Когда имеется одна достаточно четковыраженная цель, степень достижениякоторой можно оценить на основе одногокритерия, используются методыматематического программирования. Еслистепень достижения цели должна оцениватьсяна основе нескольких критериев, применяютаппарат теории полезности, с помощьюкоторого проводится упорядочениекритериев и определение важности каждогоиз них.

Несмотряна то, что диапазон применяемых всистемном анализе методов моделированияи решения проблем непрерывно расширяется,он по своему характеру не тождественнаучному исследованию: он не связан сзадачами получения научного знания всобственном смысле, но представляетсобой лишь применение методов науки крешению практических проблем управленияи преследует цель рационализациипроцесса принятия решений, не исключаяиз этого процесса неизбежных в нёмсубъективных моментов.

Источник: https://StudFiles.net/preview/6337538/

Можно ли дать однозначное определение системного анализа?

Известно, что определяя понятие, мы его ограничиваем, сужаем, обедняем. Тем не менее в качестве рабочего инструмента можно использовать одно из возможных определений как главное, выделив некоторые существенные черты явления, отличающие его от других исходных.

Системный анализ — методология исследования, трудно наблюдаемых и трудно понимаемых свойств и отношений в объектах с помощью представления этих объектов в качестве целенаправленных систем и изучения свойств этих систем и взаимоотношений между целями и средствами их реализации.

Он применяется при такой постановке задачи, когда необходимые для ее решения сведения об объекте не могут быть получены непосредственным его наблюдением.

Тогда объект рассматривается в качестве подсистемы некоторой системы, как совокупность подсистем во взаимодействии с другими системами.

Это определение, которое следует рассматривать в качестве рабочего, позволяет отличить методы системного анализа от других методов исследования и относит его к определенной области научных знаний.

Чем отличается системный анализ от других методов исследования?

Во множестве методов исследования и анализа подавляющее большинство ориентировано на непосредственное наблюдение объектов с учетом их природы и специфики.

При этом всегда предполагается, что исследуемый объект можно выделить, отграничить от окружающей среды, что его можно наблюдать непосредственно или посредством приборов.

В отличие от них метод системного анализа, базирующийся на теории систем, учитывает принципиальную сложность исследуемого объекта, его разветвленные и прочные взаимосвязи с окружающим миром, ненаблюдаемость целого ряда его свойств.

В большинстве методов исследования точно определены объекты. Системное исследование обычно включает в качестве одного из важных этапов именно определение объекта, его нахождение или конструирование. Почти все методы исследования исходят из четко сформулированной заранее задачи.

Системный анализ решает вопросы, как правильно ставить задачи, какие методы исследования использовать.

Главное в системном анализе — как сложное превратить в простое, как не только трудноразрешимую, но и труднопонимаемую проблему превратить в четкую серию задач, имеющих метод решения.

Системный анализ всегда конкретен. Он имеет дело с определенным народнохозяйственным объектом (пусть вначале нечетко определенным), с конкретной народнохозяйственной проблемой (пусть вначале неясно сформулированной).

Каково место системного анализа в ряду других методов и форм управления?

Системный анализ ни в коей мере не противопоставляется другим методам анализа проблем и принятия решений.

Новым является синтез в единой методологии некоторого взаимосвязанного круга понятий, методов и приемов, которые ранее использовались разрозненно при решении отдельных частных проблем в науке и технике.

Далее, этот комплекс системных понятий и методов распространяется па совершенно новые сферы деятельности, где раньше эти понятия не использовались,— на область планирования, управления.

Сила системного метода в анализе именно сложных проблем заключается в том, что он позволяет, с одной стороны, разложить слишком сложную для решения проблему на ее составляющие вплоть до постановки конкретных, имеющих отработанные методы решения задач, а с другой — удерживать их вместе в качестве единого целого.

Как весьма точно выразился советский исследователь С. П.Никаноров, системный анализ позволяет представить процесс решения проблемы как процесс конструирования, изготовления и использования систем.

Что является существенным в системном анализе, на чем концентрируется его внимание, весьма точно сформулировано американским исследователем Квейдом: «Анализ систем есть способ рассмотрения проблемы.

Математический аппарат и использование вычислительных машин при этом могут быть необходимыми и даже полезными, но могут такими и не быть Иногда может быть достаточно серьезного размышления над проблемой.

Эти элементы — цель или цели, альтернативы или средства для достижения этих целей, расходы или все то, что необходимо затратить для достижения каждой из альтернатив, модель или описание зависимости между альтернативами и тем, что они выполняют и стоят, и критерии, в соответствии с которыми выбирается предпочтительная альтернатива,— присутствуют в любом анализе, целью которого является оказать влияние и; выбор образа действия».

Для решения каких проблем используется системный анализ?

Совершенно очевидно, что сложный, специально разработанный и довольно таки громоздкий научный аппарат, каким является системный анализ, стоит применять только для решения достаточно сложных, крупных проблем, связанных с деятельностью многих людей, с большими материальными и иными затратами.

Трудно установить какую-либо классификацию проблем, с тем чтобы точно сказать, где можно, а где нельзя применять системный аппарат. Пути возникновения проблем различаются по потребностям и возможностям. Первый случай более простой: существующие ресурсы или методы работы, какие-либо товары перестали удовлетворять людей и требуется изменить существующее положение.

Системный анализ применяют в том случае, если возникла очень сложная проблема. Второй случай в принципе более сложен: появляется новая возможность, такая, например, как полеты в космическое пространство, использование термоядерной энергии.

В каждом случае развитие таких возможностей связано с созданием целых новых отраслей в народном хозяйстве.

В этом случае применение системного анализа оказывается не только полезным, но и совершенно необходимым, так как здесь предстоит еще сформулировать саму проблему, имеющую сложный характер, поскольку реализация новых возможностей сказывается на самых разнообразных сторонах человеческой деятельности, жизни общества и государства.

Можно отметить и еще более сложные случаи, когда новые возможности порождаются повсеместно и почти ежечасно: так, например, экспериментальная химия синтезирует в год до трехсот тысяч новых соединений с самыми разнообразными свойствами, которые могут быть использованы во многих, если не во всех отраслях производства.

Человеческую деятельность можно условно разделить на две области: область рутинной деятельности, т.е. регулярных, повседневно решаемых задач, и область решения новых, впервые возникающих задач.

В первой из них способы решения задач обычно хорошо отработаны и почвы для системного анализа не представляется, хотя само наличие рутины в некоторых случаях составляет проблему.

Так, наличие многомиллионного аппарата экономического управления само по себе создает трудности в управлении, порождает проблемы; большую проблему создает тенденция к постоянному увеличению численности работников аппарата управления.

В методе системного анализа принято также различать проблемы по степени их структуризации, т.е.

по ясности, осознанности их постановки; степени детализации и конкретизации представлений об их составляющих и взаимосвязях; и, наконец, по соотношению количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке проблемы.

Учитывая это, выделяют три класса проблем: хорошо структуризованные и количественно сформулированные; слабо структуризованные, или смешанные проблемы, которые содержат как количественные, так и качественные оценки; неструктуризованные, или качественные проблемы.

Для первого класса проблем методы системного анализа не нужны, поскольку для их решения существует развитый и мощный аппарат математического моделирования и строгие количественные методы решения.

В качестве основной области приложения методов системного анализа называют второй класс проблем — слабо структуризованных, со смешанными количественными и качественными оценками.

Считается, что неструктуризованные проблемы не решаются методами системного анализа, для их решения применяются так называемые эвристические методы. Конечно, между тремя классами проблем трудно провести какие-либо четкие границы, но суть дела в другом.

Метод системного анализа как раз и есть метод структуризации, упорядочения проблем.

В ряде случаев системный анализ пытаются определить через те сферы человеческой деятельности, в которых он находит преимущественное применение, как методологию решения исследовательских, военных, политических, экономических проблем.

Каковы условия успеха системного анализа?

Первым условием успеха, системного анализа является применение его там, где он действительно нужен.

Сам характер системного исследования, посвященного сложным вопросам на сложных объектах, требует высокого уровня знаний, привлечения на той или иной стадии анализа специалистов высокой квалификации.

Между тем мода на системный анализ побудила заняться им многочисленных научных работников, аспирантов и даже студентов-дипломников.

Естественно, что в таком случае выбирается «посильный» и вполне обозримый объект, либо некая гипотетическая модель, с которой можно производить любые действия, либо же частные проблемы себестоимости, производительности труда, качества продукции т.д. Не может быть успешного системного исследования в случае недобросовестного отношения к нему руководства организации заказчика или самих исследователей.

Условиями успеха системного анализа следует считать наличие трех элементов:

1) явно понятой потребности, цели или назначения;

2) источника идей, накопленной информации, опыта и представления о предмете;

3) ресурсов — опытных специалистов, а также оборудования, материалов и денежных средств.

Системный анализ является сам по себе инструментом обеспечения наличия всех этих трех элементов: выявления и детализации целей, соответствующей информации, ресурсов и их увязки с целями. Таким образом, специалисты по системному анализу должны знать условия успеха своей работы и приступать к ней только при их выполнении.

Источник: https://vuzru.ru/sistemnyj-analiz/