Основні методологічні принципи системних досліджень

МЕТОДОЛОГІЯ СИСТЕМНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ

Лекція 6

Методологія - це базове начало системного дослідження. Вона включає визначення понять, що використовуються, принципи системного підходу, а також постановку та загальну характеристику основних проблем організації системних досліджень. Методологія побудови та розв’язання проблем сама є системною. Визначення у методології подаються на словесно-інтуїтивному рівні й мають властивість конструктивності.

Засоби системного дослідження ґрунтуються на парадигмі методологія – метод – нотація – засіб.

Методологія визначає основні керуючі положення для визначення етапів дослідження системи, їх послідовність, правила розподілення та призначення методів.

Метод – це систематична процедура або техніка генерації описань компонент системи (наприклад, визначення потоків та структур даних).

Нотації призначені для описання структури системи, даних, етапів їх опрацювання та включають графи, діаграми, таблиці, блок-схеми, формальні та природні мови.

Засоби – це інструментарій для підтримання та посилення методів. Ці інструменти підтримують роботу користувачів у процесі створення та редагування проекту дій в інтерактивному режимі, вони сприяють організації проекту у вигляді ієрархії рівнів абстракції, реалізують перевірки компонент на відповідність.

Методологія розв’язання системних проблем повинна:

q Скеровувати осіб, які приймають рішення, до пояснення взаємодії елементів у системі, розуміючи й те, що деякі елементи можуть діяти незалежно від них.

q Виявляти та пояснювати тенденції до більшої спеціалізації та зменшення зв’язності елементів системи.

q Ідентифікувати та впорядковувати домінуючі елементи перед описанням системи як єдиного цілого, орієнтувати на використання ресурсів насамперед для керування домінуючими елементами.

q При збиранні інформації про систему використовувати творчі здібності повноважних осіб для визначення бажаного призначення та структури системи, ідентифікації складових частин та формування альтернативних стратегій втручання.

q Орієнтувати на остаточний результат, полегшуючи порівняння альтернатив з метою вибору найприйнятнішої.

q Включати механізм зворотного зв’язку для аналізу негативної ентропії, еволюції та стійкості; як відкрита система методологія повинна використовувати інформацію із зовнішнього оточення для перевірки правильності керування системою та модифікації її призначення.

При дослідженні систем виникають дві наступні проблеми:

(1) Проблема побудови моделі. Яким чином при заданій меті та цілях побудувати модель системи, яка їх успішно реалізує?

(2) Проблема керування. Як необхідно керувати системою, модифікувати її структуру та потоки для реалізації нею свого призначення так, щоби забезпечити динамічну стійкість?

§ 6.2. Схема реалізації проблемної ситуації

Незалежно від конкретних етапів системного дослідження існують основні структурні елементи, основна послідовність „ мета – способи досягнення мети – ресурси ” реалізації проблемної ситуації. Мета структурується у вигляді дерева цілей, та у більшості випадків у процесі структуризації реалізується спіральний рух гранями піраміди „ цілі – функції – проблеми ”.

Для дослідження системи та керування нею реалізуються наступні етапи:

v ідентифікація призначення системи;

v ідентифікація ознак системи та взаємних зв’язків між ними;

v ідентифікація структури та функцій системи;

v ідентифікація оточення системи;

v визначення проблеми;

v визначення пріоритетів альтернативних потоків;

v визначення та оцінювання наявності ресурсів, необхідних для реалізації варіантів реалізації проблемної ситуації;

v оцінка ефективності варіантів та вибір прийнятної альтернативи;

v впровадження обраної альтернативи та корегування плану.

Різні автори по-різному визначають послідовність та формулювання етапів системного дослідження проблем, проте для всіх них характерна єдність проглядів та принципова єдність підходів до визначення етапів системного дослідження.

Послідовність етапів системного дослідження у різних авторів

С.Л. Оптнер	С..Янг	Н.П. Федоренко	С.П. Никаноров	Ю.І. Черняк
1. Ідентифікація симптомів. 2. Визначення актуальності проблеми. 3. Визначення цілей. 4. Визначення структури системи та її дефектів. 5. Визначення можливостей. 6. Знаходження альтернатив. 7. Оцінка альтернатив. 8. Розробка рішення. 9. Визнання рішення. 10. Запуск процесу рішення. 11. Керування процесом реалізації рішення. 12. Оцінка реалізації та її наслідків.	1. Визначення мети організації. 2. Виявлення проблеми. 3. Діагноз. 4. Пошук рішення. 5. Оцінка та вибір альтернатив. 6. Погодження рішення. 7. Затвердження рішення. 8. Підготовка до вводу в дію. 9. Керування застосуванням рішення. 10. Перевірка ефективності.	1. Формулювання проблеми. 2. Визначення цілей. 3. Збирання інформації. 4. Розроблення максимальної кількості альтернатив. 5. Відбір альтернатив. 6. Побудова моделі у вигляді рівнянь, програм або сценаріїв. 7. Оцінка витрат. 8. Випробування чутливості рішення (параметричне дослідження).	1. Знаходження проблеми. 2. Оцінка актуальності проблеми. 3. Аналіз обмежень системи. 4. Визначення критеріїв. 5. Аналіз існуючої системи. 6. Пошук можливостей (альтернатив). 7. Вибір альтернатив. 8. Забезпечення визнання. 9. Прийняття рішення (прийняття формальної відповідальності). 10. Реалізація рішення. 11. Визначення результатів рішення.	1. Аналіз проблеми. 2. Визначення системи. 3. Аналіз структури системи. 4. Формулювання загальної мети та критерію. 5. Декомпозиція мети, виявлення необхідних ресурсів, композиція цілей. 6. Виявлення ресурсів, композиція цілей. 7. Прогноз та аналіз майбутніх умов. 8. Оцінка цілей та засобів. 9. Відбір альтернатив. 10. Діагноз існуючої системи. 11. Побудова комплексної програми розвитку. 12. Проектування організації для досягнення мети.

Послідовність етапів Стенфорда Оптнера відображає основи американської школи системних досліджень, зорієнтованої, насамперед, на оцінювання та відбирання конкретних проектів систем (систем озброєння, планів капіталовкладень за замовленнями уряду, промислових систем). Натомість у розумінні Стенлі Юнга, яскравого представника школи системного проектування та керування організаціями, системні дослідження є стрижнем структури організації та постійний метод її роботи.

На основі наведених понять та термінів, що використовуються при дослідженні складних систем, будуються загальні способи їх використання у вигляді методологій системного дослідження, що у свою чергу включають певну послідовність дій.

Варіант методології, що запропонована вітчизняним вченим Ю.І. Черняком, є деякою мірою об’єднуючим та враховуючим згадані вище етапи інших класифікацій. Він побудований за принципом логічної послідовності етапів системного дослідження, які пов’язані з основними положеннями теорії систем.

І. Аналіз проблеми.

Чи існує проблема? Точне формулювання проблеми; аналіз логічної структури проблеми; розвиток проблеми (минуле та майбутнє); зовнішні зв’язки проблеми (з іншими проблемами); принципова розв’язаність проблеми.

ІІ. Визначення системи.

Специфікація задачі; визначення позиції спостерігача; визначення об’єкта; виділення елементів (визначення критеріїв декомпозиції); визначення підсистем; визначення оточення.

ІІІ. Аналіз структури системи.

Визначення рівнів ієрархії; визначення аспектів та мов; визначення процесів та функцій; визначення та специфікація процесів керування та інформаційних каналів; специфікація підсистем; специфікація процесів та функцій (рутинних та цільових).

ІV. Формулювання мети системи.

Визначення цілей та вимог надсистеми; визначення цілей та обмежень оточення; формулювання спільної мети; визначення критеріїв; декомпозиція цілей та критеріїв за підсистемами; композиція загального критерію із критеріями підсистем.

V. Декомпозиція мети, виявлення потреби в ресурсах та процесах

Формулювання цілей верхнього рівня; формулювання цілей поточних процесів; формулювання цілей ефективності; формулювання зовнішніх цілей та обмежень; формулювання цілей розвитку.

VI. Виявлення ресурсів та процесів, композиція цілей.

Оцінювання існуючих технологій та потужностей; оцінювання поточного стану ресурсів; оцінювання поточних та запланованих проектів; оцінювання можливості взаємодії з іншими системами; оцінювання соціальних факторів; композиція цілей.

VII. Прогноз та аналіз майбутніх умов.

Аналіз стійких тенденцій розвитку системи; прогноз розвитку та змін оточення; передбачення появи нових факторів, що можуть виявити сильний вплив на розвиток системи; аналіз ресурсів майбутнього; комплексний аналіз взаємодії факторів майбутнього розвитку; аналіз можливих змін цілей та критеріїв.

VIII. Оцінювання цілей та засобів.

Розрахунок оцінок за критеріями; оцінювання взаємної залежності цілей; оцінювання дефіцитності та вартості ресурсів; оцінювання впливу зовнішніх факторів; оцінювання комплексних розрахункових показників.

IX. Відбір варіантів.

Аналіз цілей на сумісність та входження; перевірка цілей на повноту; відкидання надлишкових цілей; планування варіантів досягнення окремих цілей; оцінювання та порівняння варіантів; суміщення комплексу взаємопов’язаних варіантів.

X. Діагностування існуючої системи.

Моделювання технологічного та економічного процесу; розрахунок потенційної та фактичної потужності; аналіз витрат потужності; виявлення недоліків в організації виробництва та керування; виявлення та аналіз заходів із вдосконалення організації.

XI. Побудова комплексної програми розвитку.

Формулювання заходів, проектів, програм; визначення черговості цілей та заходів їх досягнення; розподіл сфер діяльності; розподіл сфер компетенції; розроблення комплексного плану заходів за умов дії обмежень у часі та за ресурсом; розподілення по відповідальних організаціях, керівниках та виконавцях.

XII. Проектування організації для досягнення мети.

Призначення цілей організації; формулювання функції організації; проектування організаційної структури; проектування інформаційних механізмів; проектування режимів роботи; проектування механізмів матеріального та морального стимулювання.

Розглянемо особливості укрупнених етапів.

Питання про те, чи існує взагалі проблема, є надзвичайно важливим, оскільки застосування величезних зусиль до розв’язання неіснуючих проблем є доволі звичним випадком. Це пояснюється тим, що існують проблеми-привиди, що можуть маскувати інші, дійсно важливі та актуальні. Окрім того, правильне та достатньо точне формулювання проблеми є першим та необхідним етапом будь-якого системного дослідження.

Проблему необхідно піддати декомпозиції, тобто розкласти на комплекс чітко сформульованих завдань. Позиція аналітика у принципі визначає критерій розв’язання проблеми. Визначення об’єкта може скласти основну складність дослідження.

Довільність у процесі виділення підсистем та процесів, що реалізуються у системі, може привести до того, що системне дослідження буде невдалим. У складних системах із участю людей структурні співвідношення не лише не очевидні, але й заховані за відношеннями адміністративної підпорядкованості. Рутинні цілі та процеси у багатьох випадках затуляють цілі та процеси розвитку, а тому потрібно відділяти їх одне від одного.

Формулювання мети організації неможливе шляхом опитування „суспільної думки”, а є складною логічною процедурою, що реалізується у межах системного дослідження та теорії систем і вимагає дослідження предметної області.

У складних системах мета у більшості випадків є віддаленою від конкретних засобів її досягнення, і „наближення” реалізується узгодженням мети із засобами її досягнення шляхом декомпозиції цілей. Це є однією із важливіших складових системного дослідження.

Системне дослідження застосовується у першу чергу до розв’язання стратегічних проблем, а тому повинне враховувати майбутнє. Майбутні відкриття, ресурси, соціальні цінності радикальним чином можуть вплинути на функціонування системи. Велика кількість факторів (соціальні, політичні, моральні, етичні тощо) не піддається кількісному вимірюванню, а враховується експертним шляхом. Оскільки системне дослідження в основному оперує слабо структурованими чи неструктурованими даним, отримання та опрацювання експертних оцінок є необхідним етапом.

Корегування цілей з метою виявлення основних дозволяє звузити множину варіантів та привести їх у відповідність із наявними ресурсними обмеженнями.

У більшості випадків системне дослідження скероване на покращення функціонування існуючих систем, а тому виявлення важливих проблем керування та тактичних цілей є предметом дослідження системи керування.

Формування комплексних програм та цієї методології має за мету „переклад” результатів системного дослідження мовою конкретних заходів, що повинні бути реалізовані для досягнення поставленої мети. У певних випадках може виявитися необхідність проектування додаткових структур керування або перепроектування існуючих.

Методологіяє абстрактною схемою, що визначає послідовність дій, тобто дослідження конкретної системи буде більшою або меншою мірою відрізнятися від розглянутих схем.

Методологія системного дослідження орієнтована насамперед на дослідження існуючих систем та виявлення проблем та включає до складу наступні кроки.

Дата добавления: 2014-01-04