СА предусматривает: разработку системного метода решения проблемы, т.е. логически и процедурно организованную последовательность операций, направленных на выбор предпочтительной альтернативы решения. СА реализуется практически в несколько этапов, однако в отношении их числа и содержании пока еще нет единства, т.к. Э большое разнообразие прикладных проблем.
Приведем таблицу, которая иллюстрирует основные закономерности СА з-х различных научных школ.
Основные этапы системного анализа
По Ф. Хансману ФРГ, 1978 год
По Д. Джеферсу США, 1981 год
По В. В. Дружинину СССР, 1988 год
1. Общая ориентация в проблеме (эскизная постановка проблемы)
2. Выбор соответствующих критериев
3. Формирование альтернативных решений
4. Выделение существенных факторов внешней среды
5. Построение модели и ее проверка
6. Оценка и прогноз параметров модели
7. Получение информации на основе модели
8. Подготовка к выбору решения
9. Реализация и контроль
1. Выбор проблемы
2. Постановка задачи и ограничение степени ее сложности
3. Установление иерархии, целей и задач
4. Выбор путей решения задачи
5. Моделирование
6. Оценка возможных стратегий
7. Внедрение результатов
1. Выделение проблемы
2. Описание
3. Установление критериев
4. Идеализация (предельное упрощение, попытка построения модели)
5. Декомпозиция (разбивка по частям, нахождения решений по частям)
6. Композиция («склеивание» частей вместе)
7. Принятие наилучшего решения
В научный инструментарий СА входят следующие методы:
· метод сценариев (пытаются дать описание системы)
· метод дерева целей (есть конечная цель, она разбивается на подцели, подцели на проблемы и т.д., т.е. декомпозиция до задач, которые мы можем решить)
· метод морфологического анализа (для изобретений)
· методы экспертных оценок
· вероятностно-статистические методы (теория МО, игр и т.д.)
· кибернетические методы (объект в виде черного ящика)
· методы ИО (скалярная opt)
· методы векторной оптимизации
· методы имитационного моделирования (например, GPSS)
· сетевые методы
· матричные методы
· методы экономического анализа и др.
В процессе СА на разных его уровнях применяются различные методы, в которых эвристика сочетается с формализмом. СА выполняет роль методологического каркаса, объединяющего все необходимые методы, исследовательские приемы, мероприятия и ресурсы для решения проблем.
Процесс принятия решения состоит в выборе рационального решения из некоторого множества альтернативных решений с учетом системы предпочтений ЛПР. Как и всякий процесс, в котором участвует человек, имеет 2 стороны: объективную и субъективную.
Объективная сторона — это то, что реально вне сознания человека, а субъективная — это то, что находит отражение в сознании человека, т.е. объективное в сознании человека. Объективное отражается в сознании человека не всегда достаточно адекватно, однако от сюда не следует, что не может быть правильных решений. Практически верным считается такое решение, которое в главных чертах правильно отражает обстановку и соответствует поставленной задаче.
Система предпочтений ЛПР определяется многими факторами:
· понимание проблемы и перспектив развития;
· текущая информация о состоянии некоторой операции и внешние условия ее протекания;
· директивы от вышестоящих инстанций и различного рода ограничений;
· юридические, экономические, социальные, психологические факторы, традиции и др.
Рис. 1.6 — Система предпочтений ЛПР
1. директивы от вышестоящих инстанций о целях и задачах операций (тех. процессы, прогнозирование)
2. ограничения по ресурсам, степени самостоятельности и др.
3. переработка информации
4. операция
5. информация о состоянии операции
6. внешние условия (внешняя среда), а) детерминирование; б) стохастические (ЭВМ отказывает через случайный интервал t); в) организованное противодействие
7. информация о внешних условиях
8. рациональное решение
9. синтез управления (зависит от системы)
Находясь в этих тисках, ЛПР должен нормировать множество потенциально возможных решений из них. Из них отобрать 4-5 лучших и из них — 1 решение.
Системный подход к процессу принятия решений состоит в реализации 3-х взаимосвязанных процедур:
1. Выделяется множество потенциально возможных решений.
2. Из их числа отбирается множество конкурирующих решений.
3. Выбирается рациональное решение с учетом системы предпочтений ЛПР.
Рис. 1.7 — Системный подход к процессу принятия решений
1. возможные решения
2. конкурирующие решения
3. рациональное решение
4. цель и задачи операции
5. информация о состоянии операции
6. информация о внешних условиях
1. стохастические
2. организованное противодействие
7. ограничение по ресурсам
8. ограничение по степени самостоятельности
9. дополнительные ограничения и условия
1. юридические факторы
2. экономические факторы
3. социологические факторы
4. психологические факторы
5. традиции и другое
10. критерий эффективности
Современный системный анализ является прикладной наукой, нацеленной на выяснение причин реальных сложностей, возникших перед «обладателем проблемы» и на выработку вариантов их устранения. В наиболее развитой форме системный анализ включает и непосредственное, практическое улучшающее вмешательство в проблемную ситуацию.
Системность не должна казаться неким нововведением, последним достижением науки. Системность есть всеобщее свойство материи, форма ее существования, а значит, и неотъемлемое свойство человеческой практики, включая мышление. Всякая деятельность может быть менее или более системной. Появление проблемы — признак недостаточной системности; решение проблемы — результат повышения системности. Теоретическая мысль на разных уровнях абстракции отражала системность мира вообще и системность человеческого познания и практики. На философском уровне — это диалектический материализм, на общенаучном — системология и общая теория систем, теория организации; на естественно-научном — кибернетика. С развитием вычислительной техники возникли информатика и искусственный интеллект.
В начале 80-х годов стало очевидным, что все эти теоретические и прикладные дисциплины образуют как бы единый поток, «системное движение». Системность становится не только теоретической категорией, но и осознанным аспектом практической деятельности. Поскольку большие и сложные системы по необходимости стали предметом изучения, управления и проектирования, потребовалось обобщение методов исследования систем и методов воздействия на них. Должна была возникнуть некая прикладная наука, являющаяся «мостом» между абстрактными теориями системности и живой системной практикой. Она и возникла — сначала, как мы отмечали, в различных областях и под разными названиями, а в последние годы сформировалась в науку, которая получила название «системный анализ».
Особенности современного системного анализа вытекают из самой природы сложных систем. Имея в качестве цели ликвидацию проблемы или, как минимум, выяснение ее причин, системный анализ привлекает для этого широкий спектр средств, использует возможности различных наук и практических сфер деятельности. Являясь по существу прикладной диалектикой, системный анализ придает большое значение методологическим аспектам любого системного исследования. С другой стороны, прикладная направленность системного анализа приводит к использованию всех современных средств научных исследований — математики, вычислительной техники, моделирования, натурных наблюдений и экспериментов.
В ходе исследования реальной системы обычно приходится сталкиваться с самыми разнообразными проблемами; быть профессионалом в каждой из них невозможно одному человеку. Выход видится в том, чтобы тот, кто берется осуществлять системный анализ, имел образование и опыт, необходимые для опознания и классификации конкретных проблем, для определения того, к каким специалистам следует обратиться для продолжения анализа. Это предъявляет особые требования к специалистам-системщикам: они должны обладать широкой эрудицией, раскованностью мышления, умением привлекать людей к работе, организовывать коллективную деятельность.
Прослушав настоящий курс лекций, или прочитав несколько книг по данной теме нельзя стать специалистом по системному анализу. Как выразился У.Шекспир: «Если бы делать было бы столь легко, как знать, что надо делать — часовни были бы соборами, хижины — дворцами». Профессионализм приобретается в практике.
Рассмотрим любопытный прогноз наиболее быстро расширяющихся сфер занятости в США: Динамика в % 1990-2000гг.
