Тема 3. Системный анализ и подходы к исследованию систем управления

Основное назначение системного анализа - рассмотрение и решение сложных проблем. Под проблемой понимается ситуация, для которой характерно расхождение между необходимым (или желаемым) и действительным положением дел. Для того чтобы возникла проблема, должен быть человек или группа людей, кого не удовлетворяет существующая ситуаций или перспектива развития.

Если этот человек или группа наделены правом и заинтересованы решить проблему, они могут предпринять конкретные действия, чтобы достигнуть желаемого состояния, то есть поставленной цели (обычно в обозримом периоде). Как правило, возможны различные пути достижения цели - альтернативы действий каждая из которых требует затрат определенных ресурсов и времени.

Наличие альтернатив и неуверенность в том, какая из них лучше, порождают необходимость выбора предпочтительного варианта действия. Такой выбор возможен, если известны критерии, то есть показатели, по которым он осуществляется. Следовательно, критерий - это тот показатель, который является «весом» эффективности избираемого пути достижения цели. Цели, альтернативы, затраты, модели и критерии - непременные элементы системного анализа.

Решение проблем, отличающихся большими масштабами и сложностью, обычно сопряжено с известными трудностями, которые преодолеваются методом системного анализа. Чтобы эффективно пользоваться этим методом, следует ясно представить характер анализируемых и решаемых проблем. Их бывает три типа, различающихся степенью структуризации.

К первому типу относят структурированные, количественно сформулированные проблемы, для решения которых с успехом пользуется исследование операций.

Второй типопределяется как слабо структурированные проблемы со смешанными количественными и качественными оценками. Именно эти проблемы требуют применения системного анализа, являются основной сферой приложения его методов[3].

Третий тип проблем - неструктурированные, или качественные проблемы, решаемые главным образом эвристическими методами. Однако и такие проблемы с помощью системного анализа нередко удается, по крайней мере, слабо структурировать, а затем, отыскав во всех возможных случаях количественные оценки, перевести в разряд структурированных, решаемых с помощью современных математических методов[3].

Таким образом, процесс системного анализа позволяет разделить сложную проблему на ее достаточно простые слагаемые, уже имеющие хорошо отработанные методы решения. Вместе с тем все эти составные части удерживаются и рассматриваются как единое целое. Следовательно, системный анализ как бы помогает нам отыскать простое в сложном.

Тесты для самопроверки:

1) Выявите группы методов исследования систем управления:

а) Научные методы;

б) Ненаучные методы;

в) Общенаучные методы;

г) правильные ответы а и в;

д) все ответы верны.

2) Метод исследования любых объектов с помощью их представления в качестве целенаправленных систем и анализа это - …

а) наблюдение;

б) системный анализ;

в) этап сбора информации.

Тема 4. Цель и методология системного анализа.

Системный анализ - это метод исследований любых объектов с помощью их представления в качестве целенаправленных систем и анализа.

Задача анализа системы управления заключается в определении реакции управляемой системы на управляющие воздействия. Задача синтеза состоит в выборе управления, которое приводит к реакции требуемой управляемой системы.

В отличие от других методов исследования системный анализ применяется в тех случаях, когда необходимые данные об объектах не удается собрать лишь с помощью непосредственного наблюдения, сами объекты точно не определены, а задача не была и не могла быть заранее четко поставлена, сформулирована. Поэтому важным назначением системного анализа считают четкую постановку проблем, отбор системного инструментария для ее решения, определение цели и ее декомпозицию, а также обоснование необходимых средств для реализации целей, установление критериев отбора этих средств и собственно выбор приемлемого варианта.

Рассмотрим основные этапы проведения системного анализа:

Первый этап - выявление и анализ проблемы. Проблема может быть охарактеризована как потенциальная цель, для которой еще не найдены альтернативные способы ее достижения. Главное на этом этапе - избежать постановки несуществующих проблем, а значит, и ложных целей.

На рассматриваемом первом этапе системного анализа обычно реализуется ряд процедур. Одна из них - сбор данных, относящихся к предполагаемой проблеме, ее прошлому, настоящему и будущему. Можно выявить, например, тенденции развития тех или иных показателей, перспективную потребность в определенных продуктах и услугах и устанавливаемые для них ограничения[4].

Следующая процедура - фильтрация и комплексное представление данных. Она заключается в укрупнении, сортировке и группировке определенных показателей, сопоставлении и фиксации в удобной форме существующего и желаемого (прогнозируемого) состояния в установлении расхождения между ними. Таким образом, облегчается интерпретация собранных данных, обнаружение и анализ проблемы. Если этого не сделать, то специалист по решению проблем вынужден тщательно просматривать колонки цифр, схемы, графики и отчеты, чтобы установить наличие проблемы и у него не останется времени на ее решение[4].

За фильтрацией и комплексным представлением данных непосредственно следует процедура определения проблемной ситуации. Обнаруженное ранее расхождение между требуемым и прогнозируемым уровнями в одних случаях будет считаться проблемой, в других нет. Это зависит от степени неудовлетворенности лица или группы лиц, заинтересованных и наделенных правом принимать решения. Неудовлетворенность чаще всего связана с размером и характером выявленных отклонений.

Очередная чрезвычайно важная процедура – достаточно точное формулирование проблемы, что, по сути, обеспечивает установление функции существующей или создаваемой для решения проблемы системы.

Далее реализуется процедура анализа проблемы, первым шагом которой является декомпозиция, расчленение проблемы на составляющие ее части. В ряде случаев удобно построение, так называемого, дерева проблемы, в общей вершине которого записывается ранее зафиксированная формулировка проблемы.

Второйэтап - определение системы и ее структуры. Процедура определения системы объекта достаточно сложна. Необходимо решить, что включать и что не включать в систему с таким расчетом, чтобы без ее излишнего расширения мог быть реально решен весь комплекс составляющих проблему задач.

С определением системы объекта тесно связана и процедура определения среды. Под внешней средой (экономические, политические, рыночные и социальные факторы) подразумевают набор систем, элементов, которые оказывают воздействие на внутреннюю среду компании, т.е. на систему.

Для анализа структуры системы необходимо понять ради выполнения каких функций, для реализации каких процессов создается система. Отсюда и ее структурное деление, выделение подсистем, определение уровней иерархии.

Третий этап - определение целей и критериев - требует глубокого рассмотрения организации, технологии и экономики рассматриваемого объекта. Цели - это планы, выраженные в виде результатов, которые должны быть достигнуты.

От наших действий существенно зависит будущее состояние объекта и, наоборот, под влиянием поставленных целей могутменяться наши сегодняшние действия.

Несмотря на некоторые отличия, на всех уровнях управления формулированию общих целей системы предшествует выявление целей - требований внутренней среды (синтезу систем), а также целей и ограничений внешней среды.

С формулированием целей тесно связана и процедура конструирования критериев эффективности (оптимальности) системы.

С помощью критериев удается, в конечном счете, отобрать самые эффективные мероприятия по достижению целей системы.

Однако выявление этих мероприятий весьма затруднительно без декомпозиции цели, построения дерева целей.

Декомпозиция цели связывает цели со средствами их достижения. Это центральная задача системного анализа. Дерево целей представляет собой упорядоченную иерархию целей, характеризующую их соподчиненность и внутренние взаимосвязи.

Рисунок 2. Фрагмент дерева целей организации[1].

При построении дерева целей для социально-экономических систем исходятиз следующих положений:

1. Цели системы высшего уровня не являются простой суммой целей расположенных ниже систем;

2. Цель объекта каждой ступени иерархии спускается с непосредственно вышестоящей ступени;

3. Цели высшей ступени иерархии достигаются лишь в результате реализации подцелей, на которые она декомпозируется в дереве целей;

4. Подцели являются средствами к достижению непосредственно связанной с ними вышестоящей цели и в то же время сами выступают как цели по отношению к следующей более низкой ступени иерархии;

5. По мере перехода от целей к подцелям они приобретают все более конкретный и детальный характер, требуемые для реализации целей ресурсы можно рассматривать лишь на нижних звеньях дерева целей;

6. Все дерево целей есть не что иное, как единая, но детализированная цель рассматриваемой системы;

7. Для любой конкретной подсистемы большой и сложной системы цель имеет сложный характер и не может быть обозначена какой-либо одной конструкцией (например, показателем), а лишь взаимосвязанным их комплексом;

Четвертый этап - нахождение и оценка альтернатив. А это невозможно без выявления, оценки и сравнения по избранному критерию альтернативных способов (средств) достижения целей.

Процедура отыскания способов достижения целей сводится, прежде всего, к определению мероприятий и материально технических средств, обеспечивающих реализацию целей самого нижнего иерархического уровня. Сопоставление затрат и эффекта позволяет обоснованно выбрать лучший из конкурирующих вариантов, рациональнее использовать имеющиеся в распоряжении материальные ресурсы[5].

Следующая процедура - оценка эффективности мероприятий по системе в целом - необходима потому, что эффект, достигаемый в том или ином звене нижнего уровня, отнюдь неодинаков по всей системе. Это вызывается следующими причинами - каждое мероприятие учитывалось изолированно, несмотря на то, что нередко эффект возрастает из-за полезности данного мероприятия не только для своей, но и для других целей. В этом случае важную роль играет взаимодополнение целей; в некоторых случаях эффект в данном звене существенно уменьшается или вообще сводится к нулю из-за неподготовленности других звеньев системы[5].

На пятом этапе осуществляется выбор решения. Процедура выявления многоцелевых мероприятий необходима для того, чтобы отобрать относящиеся к конкурирующим целям, а их в дереве наибольшее число. Особое внимание уделяется многоцелевым мероприятиям, способствующим достижению не одной, а ряда целей.

Процедура «усечения» дерева целей состоит в изъятии тех целей, которые не играют решающей роли или не покрываются необходимыми мероприятиями и ресурсами. После усечения в дереве уже не могут фигурировать взаимоисключающие цели, должен быть сделан выбор по всем конкурирующим целям.

Шестой этап - диагноз существующей системы необходим потому, что проблемы, решаемые с помощью системного анализа, обычно появляются в существующих структурных образованиях. Они могут быть реорганизованы, усовершенствованы и сориентированы на решение обнаруженной проблемы. Для этого должны быть выявлены дополнительные сведения, которые не были собраны на первом этапе, но требуются для диагностического анализа. В ряде случаев, особенно на нижних уровнях управления, удается получить данные и количественные оценки недостатков и в организации управления[11].

Диагностический анализ сводится к систематизации собранных материалов и разработке мероприятий по совершенствованию деятельности существующей организации.

На седьмом этапе строятся комплексные долговременные программы, предназначенные для реализации крупномасштабных целей.

По одному из определений программа - это планируемый комплекс экономических, социальных, технических, проектных, производственных и научно-исследовательских мероприятий, направленных на достижение единой общей цели (целей). Этой направленностью программа отличается от традиционного долгосрочного планирования[13].

Восьмой этап системного анализа - проектирование организации для достижения целей - необходим в случае, если требуется создание специальных органов управления (или коренная реконструкция существующих) для реализации тех или иных комплексных программ.

Проектирование организации для достижения поставленных целей включает ряд процедур. Одна из них - установление целей организации и формирование ее функций, другая - проектирование организационной структуры, четвертая - формирование системы информации, пятая - разработка способов материального и морального стимулирования, шестая - решение вопросов правового обеспечения.

Приведенные выше этапы и процедуры системного анализа, разумеется, не являются единственно возможными. Известно немало других схем системного анализа, отличающихся одна от другой количеством этапов и их содержанием, а также реализуемыми процедурами. Каждая из схем, как правило, создавалась и использовалась применительно к конкретному объекту управления. Однако во всех схемах есть и общие свойства: принципиальная последовательность проведения анализа, обязательное выявление требующей решения проблемы, формулирование общей цели и ее декомпозиция, рассмотрение альтернативных путей достижения целей и выбор лучших из них по установленному критерию.

Почти все методы, применяемые специалистами по системному анализу, раздельно использовались и ранее, однако не были объединены для решения возникающих в реальной действительности проблем. С помощью системного анализа каждому из научных методов как бы определены место и роль таким образом, чтобы обеспечить решение крупных и сложных проблем. Системная методология исходит из необходимости подходить к решению не от метода, а от задачи.

Резюме:

1. Системный анализ помогает решить поставленную проблему систематизировано;

2. При проведении системного анализа строится дерево целей;

3. Системный анализ объединяет для решения проблемы научные и общенаучные методы исследования.

Тесты для самопроверки:

1) Метод исследования любых объектов с помощью их представления в качестве целенаправленных систем и анализа это - …

а) наблюдение;

б) системный анализ;

в) этап сбора информации.

2) На первом этапе системного анализа - выявление и анализ проблемы, реализуются процедуры:

а) сбор данных;

б) фильтрация и комплексное представление данных;

в) определение проблемной ситуации;

г) точное формулирование проблемы;

д) анализ проблемы;

е) все ответы верны;

3) Системный анализ включает в себя ряд этапов:

а) определение системы и ее структуры;

б) определение целей и критериев;

в) выявление и анализ проблемы;

г) нахождение и оценка альтернатив;

д) выбор решения;

е) диагноз существующей системы;

ж) строятся комплексные долговременные программы;

з) проектирование организации для достижения целей;

и) все ответы верны

4) На этом этапе системного анализа необходимо решить, что включать и что не включать в систему с таким расчетом, чтобы без ее излишнего расширения мог быть реально решен весь комплекс составляющих проблему задач

а) определение системы и ее структуры;

б) определение целей и критериев;

в) выявление и анализ проблемы;

г) нахождение и оценка альтернатив;

д) выбор решения;

е) диагноз существующей системы;

Дата добавления: 2015-04-29