Системний підхід до вирішення проблем

СИСТЕМНОГО АНАЛІЗУ

Лекція 8. ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ТА МЕТОДИ

1.Системний підхід до вирішення проблем.

2.Вплив типу розв’язання проблеми на її реалізацію.

3.Системний аналіз як метод обґрунтування рішень

Системний підхід поєднує методи природничих наук, що базуються на експериментах, формальних логічних доведеннях та кількісних оцінках, з умоглядним методом, який спирається на образне сприйняття навколишнього світу та якісний синтез нових ідей.

У дослідженні будь-якої проблеми можна назвати декілька головних підпроблем:

1. Виділення проблеми: врахувати усе, що потрібно, і відкинути усе, що не є необхідним.

2. Опис: описати єдиною мовою різнорідні за змістом об’єкти, явища й фактори.

3. Установлення критеріїв: визначити, бажано кількісно, що значить “добре” і “погано” для порівняння альтернатив.

4. Ідеалізація: увести раціональну ідеалізацію проблеми, тобто спростити її до рівня, що дає змогу її вивчення й аналізу сучасними методами, застосування відомих моделей та алгоритмів і водночас не призводить до втрати істотних рис об’єкта дослідження.

5. Декомпозиція: знайти спосіб поділу цілого на частини, який не призведе до втрати властивостей цілого.

6. Композиція: знайти спосіб об'єднання частин у ціле, який не призведе до втрати істотних властивостей частин.

7. Розв’язання: знайти розв’язок проблеми. Традиційно ці підпроблеми розглядаються як етапи вирішення проблеми, яке здійснюється в тій чи іншій, але строгій послідовності.

Системний аналіз відмовляється від традиції поетапного розгляду та припускає, що послідовного обчислювального або іншого алгоритму розв’язування може не існувати.

Питання. Чи вважаєте Ви обов’язковим звернення до всіх семи підпроблем (етапів розв’язання) при дослідженні складних процесів і об’єктів?

На рис. 1 наведено загальну схему системного підходу. Вона містить перераховані сім підпроблем, що вирішуються не по черзі, а синхронно, при безупинній взаємодії складових частин. Усі під проблеми мають між собою парний зв'язок: за однією стрілкою – вхід, за іншою – вихід.

Рис. 1. Схема системного підходу

На перший погляд вирішити відразу сім підпроблем складніше, ніж послідовно. Це так і є, але тільки за умови, що підпроблеми не залежать одна від одної. Якщо ж вони є взаємозалежними, то доведеться шукати для кожної множину розв’язків, а кожна з підпроблем, у свою чергу, може бути поділена на аналогічні сім частин. Потім підбирають такі з них, які б узгоджувалися між собою й були прийнятними для вирішення проблеми в цілому.

Саме ця необхідність спочатку вирішувати кожну з-поміж великої, а іноді нескінченної кількості підпроблем, а потім узгоджувати, часто навмання, отримані результати доводить, що спільне їх розв’язування є ефективнішим. У цьому разі взаємно обмежується область можливих розв’язків, на ранніх етапах відхиляється більшість безперспективних альтернатив. Подібне спрощення може бути більш значним, ніж ускладнення за рахунок роботи з усіма під проблемами одночасно.

Питання. Чому перераховані сім підпроблем вирішуються не по черзі, а синхронно, при безупинній взаємодії складових частин?

Звичайно, розв’язування складної проблеми з позицій системного підходу – справа сама по собі нелегка, особливо коли цей підхід реалізується повною мірою. На сьогодні на практиці системний підхід до вирішення проблем зазвичай зводиться до того, що кожну ланку, робота якої оптимізується, розглядають як частину іншої, більш великої системи та з'ясовують, як впливає робота цієї ланки на роботу останньої. Це означає, що дослідження здійснюється ніби у два послідовних етапи: спочатку локальна оптимізація елемента (ланки), потім розгляд ланцюжка взаємодіючих елементів у складі надсистеми з перевіркою можливості реалізації знайденого локального оптимального розв’язку та його доцільності з погляду надсистеми. Тобто, оптимізуючи роботу однієї ланки складної системи, не можна забувати про зв'язки між різними рівнями ієрархії. Не можна виривати з ланцюга одну ланку й розглядати її, забуваючи про інші. Приймаючи часткове рішення з одного питання, необхідно знати всі прямі й непрямі, близькі за часом і віддалені його наслідки.

Ігнорування системного підходу при вирішенні господарських та інших проблем чи його чисто формальне, механічне застосування призводять часто до великих і навіть непоправних утрат, до непередбачених негативних наслідків.

Звернемося до прикладів. Їх, на жаль, можна навести надзвичайно багато.

1. Уже згадуваний раніше нафтопровід Одеса – Броди. Президент зварив “золотий стик”. Нафтопровід є, а нафти для нього немає.

2. Ще приклад зі сфери “освоєння” (завоювання) природи людиною. Згадайте заклик: “ Ми не можемо чекати милостей від природи, узяти їх від неї – наше завдання”. Обґрунтували, наприклад, будівництво великого комбінату, обрали для нього зручне місце, підрахували економічний ефект, але недоврахували природу. Збитки від екологічних наслідків виявляються, звичайно, не відразу, а поступово, але вони можуть значно перевищити отриманий ефект. Нерозпізнаний спочатку збиток виник при вирішенні господарської проблеми в районі міста Кисловодська, коли розробка вапняних гір (украй потрібний був вапняк), що прикривають курорт, могла спричинити знищення унікального мікроклімату. Добре, що вчасно спохватилися.

А розташування промислової площадки в Запоріжжі: роза вітрів направлена на місто, отже, усі дими й токсичні речовини з заводів потрапляють до нього.

3. У 1948 р. швейцарський хімік Пауль Мюллер одержав Нобелівську премію за синтезований ним препарат ДДТ, що, як здавалося тоді, рятував сільськогосподарські рослини від усіх шкідників. Ученому збиралися поставити пам'ятник при житті, але чомусь не встигли. Уже після його смерті став виявлятися зворотний бік медалі – наслідки застосування ДДТ є настільки сумними, що через надзвичайну токсичність і виключну небезпеку для людини його просто заборонили. Занадто пізно довідалися, що створена речовина здатна мігрувати, не розпадається протягом тривалого часу й накопичується в рослинах і живих організмах.Аналогічні явища виникають при використанні багатьох інших отрутохімікатів у сільському господарстві.

Отрута відкладається поступово, не викликаючи видимих порушень до певного моменту, а саме до накопичення критичної концентрації, після чого кількість переходить у якість. У птахів, наприклад, це може проявитися в тому, що вони відкладають яйця з дуже тонкою неміцною шкарлупою, яка розколюється ще до появи пташенят.

Застосування отрутохімікатів викликає своєрідну ланцюгову реакцію: харчовими ланками отрута передається щоразу більш організованим живим істотам і, зрештою, доходить до людей.

Наведені приклади свідчать, що завжди необхідно ретельно проаналізувати систему з урахуванням чинників, які діють як у самій системі, так і з боку її оточення, їх впливу на стан і поведінку системи, наслідки, які можуть виникнути згодом у самій системі та її оточенні.

Питання. Чи не могли б Ви навести відомий Вам приклад, коли ігнорування системного підходу при розв’язанні господарських або інших проблем чи його чисто формальне, механічне застосування призвело до непередбачуваних негативних наслідків?

Дата добавления: 2014-01-04