Сутнисть системного анализу

     Сутність  системного підходу полягає не тільки в розумінні об’єкта дослідження  як системи але й в розумінні  процесу дослідження об’єкта  як системного за своєю логікою і  вживаними засобами.   

     Системний підхід має два аспекти: пізнавальний (описовий) і конструктивний (який використовується при створенні систем). У кожного з цих аспектів – свій алгоритм реалізації. В той же час конструктивний і описовий аспекти системного підходу тісно пов’язані і взаємно доповнюють один одного.

     При описовому підході зовнішнє проявлення системи (її властивості, а також  функції як засоби досягнення цілі) пояснюються через її внутрішній устрій – склад і структуру.

     Алгоритм  реалізації  системного підходу  при цьому такий:

• розгляд об’єкта дослідження як системи, тобто обмеженої  сукупності взаємодіючих елементів;
• встановлення складу, структури і організації елементів і частин системи, виявлення взаємодії між ними;
• виявлення зовнішніх зв’язків системи, виділення головних;
• визначення функції системи і її ролі серед інших систем.

 

      При проектуванні системи процес йде  за такими категоріальними ступенями: проблемна ситуація – мета – функція – склад і структура.

      Проблемна ситуація – це невідповідність або відмінність між існуючим і потрібним станом справ у будь-якій системі. Виявлення проблеми здійснюється шляхом вимірювання і аналізу різних показників системи, нормальне значення яких відомі. Відхилення показника від норми і є симптомом проблеми.

      Створювана  система виступає засобом розв’язання  проблемної ситуації, яка не може бути вирішена наявними засобами. Побудова системи здійснюється таким чином:

• ставиться мета, яку повинна забезпечувати система;
• визначається функція(ії), яка забезпечує(ють) досягнення цієї мети;
• визначається склад елементів і створюється або підшукується структура, яка забезпечує виконання функції(й).

   В основу системного підходу покладено  принципи: мети, двоїстості, цілісності, складності, множинності та історизму. Розглянемо докладніше зміст цих  принципів.

• Принцип мети – при дослідженні об’єкта потрібно з’ясувати мету його функціонування (його призначення). Нас має цікавити для чого існує система, яка мета стоїть перед нею, чим вона зумовлена, які засоби доcягнення?
• Принцип двоїстості – будь-який об’єкт потрібно розглядати, з одного боку, як самостійну систему, а з іншого – як частину системи більш високого рівня. Принцип двоїстості випливає з принципу мети: мету функціонування об’єкта має бути підпорядкованою розв’язанню задач функціонування системи більш високого рівня. Мета – категорія зовнішня по відношенню до системи. Вона ставиться їй системою більш високого рівня, до якої система входить як елемент(підсистема).
• Принцип цілісності – досліджуваний об’єкт повинен розглядатися як дещо виділене із сукупності інших об’єктів, яке виступає як ціле по відношенню до оточуючого середовища, яке має свої специфічні функції та закономірності розвитку.
• Принцип множинності – для дослідження об’єкта необхідно використовувати множину моделей. Цей принцип орієнтує на представлення об’єкта на різних рівнях: морфологічному, функціональному, інформаційному.

 

      Морфологічний рівень дає уявлення про будову системи. Морфологічний опис не може бути вичерпним. Глибина опису, рівень деталізації, тобто вибір елементів, усередину яких опис не проникає, визначається призначенням системи. Морфологічний опис ієрархічний. Конкретизація морфології дається на стількох рівнях, скільки їх потрібно для створення уявлення про основні властивості системи.

      Функціональний  опис дає уявлення про зовнішні і внутрішні функції системи. Кожна система відрізняється набором своїх зовнішніх функцій. Реалізація цих функцій примушує певним чином функціонувати її елементи і підсистеми у напрямі досягнення цілей системи як цілого. Завдяки цьому між елементами виникають функціональні зв’язки.

      Інформаційний опис дає уявлення про організацію системи, тобто інформаційні взаємозв’язки між елементами системи. Він доповнює функціональний і морфологічний опис.

      На  кожному рівні опису діють  свої, специфічні закономірності. Всі  рівні тісно взаємопов’язані. Якщо вносити зміни на одному з рівнів, потрібно проводити аналіз можливих змін на інших рівнях.

• Принцип історизму – кожний об’єкт повинен розглядатися в ретроспективі, з врахуванням історії виникнення і етапів розвитку. Цей принцип зобов’язує дослідника розкривати минуле системи і виявляти тенденції і закономірності її розвитку в майбутньому. Прогнозування поведінки системи в майбутньому є необхідною умовою того, що прийняті рішення по удосконаленню існуючої системи або створення нової забезпечує ефективне функціонування системи протягом заданого часу.
• Принцип динамічності – об’єкт розглядається в русі й розвитку.
• Принцип складності – вказує на необхідність дослідження об’єкта як складного утворення. Тому при дослідженні об’єкта необхідно виконувати його спрощення до рівня збереження об’єктом своїх суттєвих властивостей.
• Принцип подібності – різні системи функціонують на основі одних і тих самих принципів. Тому результати дослідження одних систем можуть застосовуватися при вивченні інших, подібних до них.

      На  практиці ідеї та принципи системного підходу реалізуються в методологічних засобах системного аналізу. 

   Сутність  та основні етапи  системного аналізу

      Системний аналіз представляє сукупність наукових методів і практичних прийомів розв’язання різноманітних складних проблем на основі системного підходу.

      Головне в системному аналізі – складне  перетворити в просте, таку проблему, що важко розв’язати і зрозуміти  перетворити в чітку послідовність  завдань, яку можна розв’язати відомими методами.

      Відповідно  до цього перша частина процедури  системного аналізу полягає в  тому, щоб розбити цілісну проблему на більш доступні для розв’язання  складові частини та використати  найбільш прийнятні спеціальні методи для їх розв’язання. Ця частина здійснюється за допомогою декомпозиції та аналізу. Друга частина процедури системного аналізу – об’єднання окремих розв’язків у загальний розв’язок проблеми отримала назву синтез.

      Системному  аналізу властиві такі особливості:

1) застосовується  у тих випадках, коли задача (проблема) не може бути одразу представлена  і розв’язана за допомогою  формальних, математичних методів,  тобто коли має місце велика  початкова невизначеність проблемної  ситуації і багатокритеріальність  задачі;

2) приділяється  увага процесу постановки задачі  і використовується не тільки  формальні кількісні методи теорії  прийняття рішень, дослідження операцій, теорії ігор тощо, але й методи  якісного аналізу – методи  активізації інтуїції і досвіду  фахівців. У зв’язку з цим системний  аналіз іноді визначають як  формалізований “здоровий глузд”, або “здоровий глузд, на службу  якому поставлено математичні  методи”;

3) спирається  на основні поняття теорії  систем і філософські концепції,  які покладено в основу досліджень  загальносистемних закономірностей;

4) допомагає  організувати процес колективного  прийняття рішень, об’єднуючі фахівців  різних галузей знань;

5) потребує  для організації процесу досліджень  і прийняття рішень обов’язкової  розробки методики системного аналізу, яка визначає послідовність етапів проведення досліджень і методи їх виконання, об’єднуючи методи якісного та кількісного аналізу, а відповідно фахівців різних галузей знань;

6) досліджує  процеси цілеутворення й розробки засобів роботи з цілями (в том числі займається розробкою методик структуризації цілей);

7) пропонує  в якості основного методу  розчленування великої невизначеності  на більш доступні для огляду, які краще піддаються дослідженню  (що і відповідає поняттю аналіз) при збереженні цілісного (системного) уявлення про об’єкт дослідження  і проблемну ситуацію (завдяки  поняттям мета і ціле-утворення). 

      Перші чотири особливості характерні для  всіх напрямків системних досліджень. У визначенні системного аналізу  поряд з ними відображено ще три (5, 6, 7), які уточнюють його відмінність  від інших системних напрямів.

      Процедури і методи системного аналізу спрямовані на висування альтернативних варіантів  вирішення проблеми, виявлення масштабів  невизначеності за кожним із варіантів  і зіставлення варіантів за тим  або іншим критерієм ефективності. Фахівці з системного аналізу  лише рекомендують варіанти рішень, прийняття  ж рішення залишається в компетенції  відповідної посадової особи  або установи.

      Застосування  системного аналізу для розв’язання  проблеми являє собою досить складну  процедуру, яка включає подання  об’єктів досліджень у вигляді систем, їх аналіз, організацію процесу колективного прийняття рішень з використанням  різних методів моделювання і  методів активізації інтуїції осіб, які приймають рішення, оцінку побудованої  моделі, яка знімає існуючу проблему.

      Системний аналіз, по суті, є каркасом, який об’єднує необхідні наукові знання для  розв’язання складних проблем. Роль методології системного аналізу  зводиться до максимально точного  формулювання задачі на кожному етапі  і добору на кожному етапі методу, який найбільшою мірою відповідає змісту задачі.

      В залежності від постановки задачі системного аналізу застосовуються різні методики. Всі вони представляють різні  варіанти методик, побудованих на принципах  єдиної методології.

      Науковцями  неодноразово робилися спроби створення  загальної методики системного аналізу. Приклади таких методик наведено в таблиці. 

 

      Поки  що можна говорити про наявність  єдиної принципової методології  системного аналізу та різних варіантів  методики її реалізації.

      Системна  методологія передбачає використання цілої серії методів для розв’язання  окремих частин проблеми. Більшість  методів, які використовуються в  системному аналізі розроблено задовго  до його появи і використовується самостійно. Принциповою особливістю системного аналізу є використання методів двох типів – формальних і якісних. Розвиток системної методології і потреби системного аналізу неструктурованих і погано структурованих проблем (в яких переважають маловідомі та невизначені сторони, які не можна описати кількісно) спонукали створення цілого ряду якісних методів, до яких відносяться методи сценарієв, метод Делфі, дерева цілей і функцій та інш. Нижче подано неповний, але достатньо представницький перелік методів системного аналізу та їхня класифікація. 

 

     Подальший розвиток системного аналізу іде в напряму все більшої уніфікації методів дослідження, виявлення типових, стандартних процедур на всіх етапах системного аналізу, їхньої формалізації і комп’ютерної реалізації.