Сущность, элементы и методы системного анализа

Рис.2 Схема системного подхода

МЕТОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Системный подход представляет собой совокупность методологических положений, предполагающих рассмотрение объекта исследования как целого (системы), а каждый элемент его в связи и взаимодействии с другими элементами.

проблема А решение А

Проблема X проблема В решение В Решение X

проблема С решение С

Методология системного подхода:

1. изучение цели и функции объекта, его взаимодействие с окружающей средой;

2. расчленение объекта на элементы (подсистемы);

3. изучение свойств элементов, отношений между ними;

4. синтез свойств и поведение объекта из свойств и поведения его частей.

Принципы системного подхода:

1. принцип целостного подхода к объекту;

2. принцип иерархичности;

3. принцип множественности описания системы;

4. принцип открытости системы;

5. принцип непрерывного саморазвития системы.

Системный анализпредставляет собой совокупность методов решения сложных проблем и способ упорядочения и более эффективного использования знаний, суждений специалистов в процессе принятия решений по этим проблемам.

Предметом системного анализа являются характеристики системы (структура, функции, цели, взаимосвязи элементов).

Принципы системного анализа:

1. целенаправленности;

2. относительности;

3. связанности;

4. альтернативности;

5. динамичности.

Области применения системного анализа определяются с точки зрения характера решаемых задач:

· задачи, связанные с целеобразованием и анализом целей и функций;

· задачи разработки или совершенствования структур;

· задачи проектирования;

· задачи маркетинга.

Области применения системного анализа:

- задачи общегосударственного уровня;

- задачи регионального уровня;

- задачи отраслевого уровня;

- задачи крупных компаний и фирм;

- задачи среднего и малого бизнеса.

Элементы системного анализа:

1. цель;

2. альтернативы;

3. ресурсы ( информационные, человеческие, материальные);

4. модель;

5. критерий.

Альтернатива– вариант действий, неотъемлимая часть проблемы принятия решения: если не из чего выбирать, то нет и проблемы выбора. Бывают зависимые и независимые.

Независимые – любые действия с которыми ( удаления из рассмотрения, выявления в качестве единственно лучшей) не влияет на качество других альтернатив.

При зависимых – оценки одних из них оказывают влияние на качество других.

Наиболее простыми и очевидными являются непосредственная групповая зависимость:

Если решено рассматривать хотя бы одну альтернативу из группы, то надо рассматривать и всю группу. Бывает альтернативы уже заданы – замкнутое нерасширяющееся множество альтернатив. Другой вариант – где все альтернативы или их значительная часть появляются после принятия основных решений.

Критерии- показатели, признаки, факторы, характеризующиеся различные показатели привлекательности альтернатив для ЛПР. Бывают зависимые и независимые.

Зависимые, если предпочтения ЛПР при сравнение альтернатив меняются в зависимости от значений одинаковых оценок по второй группе критериев.

На сложность задач при принятии решений влияет количество критериев. При большом числе критериев задача малообозрима. Их объединяют в группы, имеющие смысловые значения и названия ( стоимость и эффективность) – выделить их «+» «- Группы, как правило, независимы.

Шкалы для критериев

Непрерывных и дискретных оценок, количественных и качественных оценок.

( стоимость) ( наличие дачи)

Типы шкал:

Шкала порядка- оценки упорядочены по возрастанию или убыванию предпочтений ЛПР ( лицо принимающее решение).

( очень чистый, вполне удовлетворительно, экологически загрязнено)

Шкала равных интервалов- равные расстояния по изменению качества между оценками ( Доп. Прибыль- 1 млн., 2, 3 и т.д.) - 1 млн., 2, 3 и т.д.) начало отсчета – произвольно., шаг, тоже.

Шкала пропорциональных оценок - идеальная .Критерий стоимости, отсчет с установленного значения ( с 0 ). Чаще используются порядковые и пропорциональные.

Методы системного анализа– это конкретные методы, предназначенные для:

1. определения совокупности целей деятельности системы и наилучших путей их достижения;

2. выбора моделей и критериев;

3. последовательной направленной детализации проблемы (системы) на составные элементы;

4. определение взаимосвязей и взаимозависимостей между элементами;

5. определение относительной значимости отдельных целей, мероприятий, критериев и моделей.

В системном анализе используются методы двух типов: количественные и качественные.

Количественные методы:

1. аналитические (методы классической математики);

2. статистические (методы математической статистики, теории вероятности);

3. теоретико-множественные;

4. логические представления;

5. графические представления.

Эвристические методы - методы решения задач, основанные на эвристике или эвристическом рассуждении, т.е. на использовании правил и приемов, обобщающих прошлый опыт, и интуиции решающего.

Эвристика - в широком смысле раздел психологии, изучающий природу мысли­тельной деятельности человека, мыслительных операций при решении им различных задач.

Эвристические рассуждения строятся преимущественно на использовании аналогий и неполной индукции.

В теории систем был период, когда все неформальные методы называли эвристиче­скими, отождествляя этот термин с термином экспертные методы в широком смысле.

Эвристические правила пытались формулировать как методические рекомендации без доказательств, как обобщение практического опыта

Однако в последующем для методов, которые используются как средства работы с экс­пертами (типа мозговой атаки, сценариев и т. п.), в качестве обобщающего названия был предложен термин «методы, направленные на активизацию интуиции и опыта специали­стов» . А к эвристическим методам стали относить лишь те, которые связаны непосредственно со способностями человека, с неожиданно предлагаемыми решениями, т. е. непосредственно с термином эврика, озарение.

Нерациональное поведение. Эвристики.

Многочисленные эксперименты продемонстрировали отклонения поведения людей от рационального, проанализировав их, определили эвристики, которые используются при принятии решений:

1 . Суждение по представительности. Люди часто судят о вероятности того, что объект А принадлежит к классу В только по похожести А на типовой объект класса Б. Они почти не учитывают априорные вероятности, влияющие на эту принадлежность. Люди ориентируются только на представительность, не учитывая даже размер выборки, по которой выносится суждение.

2. Суждение по встречаемости. Люди часто определяют вероятность по тому, как часто они сами сталкивались с этими событиями и насколько важными они были для них.

3. Суждение по точке отсчета. Если при определении вероятностей используется начальная информация как точка отсчета, то она существенно влияет на результат.

4. Сверхдоверие. Люди чрезмерно доверяют своим суждениям, особенно в случаях, когда они выносят суждения о прошлых событиях.

5. Стремление к исключению риска. Люди стремятся исключить альтернативы, связанные с риском. Соглашаются на средние альтернативы., только чтобы не возникли ситуации, где хотя бы при очень малых вероятностях возможны большие потери.

При применении эвристических. методов анализа при принятии решений необходимо знать о возможности нерационального поведения человек

Качественные методы:

1. методы типа “мозговой атаки” или коллективной генерации идей. “Мозговая атака”, метод обмена мнениями, методы типа “комиссий” или “судов” (то есть вид совещания, разговора на тему);

2. метод сценариев, то есть метод подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенных в письменном виде.

Сценариемназывается любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы и предложения по ее решению. Содержит, как правило, результаты технико-экономического и статистического анализа, а также является средством первичного упорядочивания проблемы и средством получения сбора информации;

3. метод экспертных оценок, то есть в процессе экспертиз могут возникать какие-либо погрешности, поэтому специалисты в области экспертных методов большое внимание уделяют разработке правил подготовки и проведения экспертиз.

4.Одним из качественных методов является и метод «Дельфи»-

Основные средства повышения объективности результатов при применении «Дель-фи»-метода - использование обратной связи, ознакомление экспертов с результатами предшествующего тура опроса и учет этих результатов при оценке значимости мнений экспертов.

Так, в упрощенном виде организуется последовательность итеративных циклов мозговой атаки. В более сложном варианте разрабатывается программа последовательных индивидуальных опросов с использованием методов анкетирования, исключающих контакты между экспертами, но предусматривающих ознакомление их с мнениями друг друга между турами.

В развитых вариантах Дельфи-процедура представляет собой программу последова­тельных индивидуальных опросов с использованием методов анкетирования. Вопросни­ки от тура к туру уточняются. Для снижения таких факторов, как внушение или приспосабливаемость к мнению большинства, иногда требуется, чтобы эксперты обосновывали свою точку зрения, но это не всегда приводит к желаемому результату

Для подготовки экспертизы должна быть сформирована группа специалистов-организаторов, она обеспечивает условия для эффективной деятельности, разрабатывает процедуру экспертизы.

В задачу группы входят:

а) постановка проблемы, определение целей и задач экспертизы, ее основных этапов;

б) разработка процедуры экспертизы;

в) отбор экспертов;

г) проведение опроса;

д) формализация полученной информации, ее обработка и анализ.

Численность группы не должна быть малой, иначе теряется смысл экспертных оценок.

Перед экспертным опросом должны быть разработаны правила его проведения и организации. Они обеспечивают соблюдение условий благоприятствующих формированию экспертами объективного мнения.

К таким условиям относятся:

- независимость формирования экспертами собственного мнения об оцениваемых событиях;

- сохранение анонимности ответов;

- возможность коллективного обсуждения оцениваемого события;

- предоставление экспертам требуемой информации.

Подготовку экспертизы начинают с постановки проблемы. Здесь знакомятся с предысторией и состоянием проблемы. После этого проводится анализ проблемы, для этого организаторы экспертизы выдвигают центральный вопрос, который составляет существо проблемы, а затем расщепляют его на подвопросы.

Методы опроса:

- индивидуальный или коллективный;

- личный или заочный;

- устный или письменный.

В основе любого опроса лежит вопросник, с помощью которого и осуществляется сбор требуемой информации.

Данные, полученные от экспертов, можно разделить на:

- жесткие;

- мягкие.

Жесткие, если результаты измерения можно оценить с помощью физических или денежных единиц.

Мягкие, когда используются качественные оценки или суждения.

5. диагностический метод, то есть представляет собой приемы массового обследования предприятий и органов управления с целью совершенствования форм и методов их работы;

6. метод экономического анализа;

7. матричные методы;

8. морфологические методы;

Суть метода состоит в то, что в системе выделяют несколько характерных (структурных или функциональных признаков). Каждый из них может характеризовать какой – то параметр или характеристику системы, от которых зависит решение проблемы. По каждому выделенному признаку составляют список его различных вариантов-альтернатив. Признаки с альтернативами располагают в таблицу - «морфологический ящик». Перебирая всевозможные сочетания этих альтернатив, можно выявить новые варианты решения. Модификации морфологического метода – матричные методы. Тезаурусный подход- изучение системы снизу, т.е. не определение цели, а перечисление элементов и связей - морфологический.

9. Сетевые методы (может быть предметом для реферата, в котором должны быть отражены основные этапы сетевого планирования. Декомпозиция проекта на ряд отдельных операций или работ. Построение графической модели (сетевого графика), построение таблицы работ (операций). Анализ сетевого графика, коррекция сетевого графика. Определение продолжительности скорректированных операций, определение вероятности возникновения других критических путей. Критический путь как совокупность последовательных операций, которые определяют продолжительность выполнения проекта в целом. Метод критического пути как способ анализа сети с детерминированными значениями времени выполнения отдельных операций. Метод оценки и пересмотра планов (метод ПЕРТ) – метод анализа сетевых моделей, допускающий неопределенность (случайность) продолжительности операций. Сферы приложения сетевых моделей. Задачи сетевого планирования (календарного планирования).

10. Метод "Стрелочная диаграмма"

Другие названия метода: "Сетевой граф", "Метод PERT", "Метод критического пути", "Диаграмма Гантта".

Применяется после выявления проблем, требующих своего решения, и определения необходимых мер, сроков и этапов их осуществления. Японский союз ученых и инженеров в 1979 г. включил стрелочную диаграмму в состав семи методов управления качеством.

Цель метода - детальное планирование оптимальных сроков выполнения всех необходимых работ для реализации поставленной цели и последующий эффективный контроль хода проведения работ

Суть метода - наглядное и системное графическое отображение последовательности и взаимозависимости действий (работ, решений или мероприятий), обеспечивающих своевременное и планомерное достижение конечных целей. Стрелочная диаграмма представляет собой диаграмму хода проведения работ, из которой наглядно видны порядок и сроки проведения различных этапов. Этот инструмент используется для обеспечения уверенности, что планируемое время выполнения всей работы и отдельных ее этапов по достижению конечной цели является оптимальным. Инструмент применяется как для планирования, так и для контроля работ. План действий при построении следующий: 1. Сформировать команду из специалистов, владеющих вопросами по обсуждаемой теме. 2. Четко сформулировать проблему, требующую решения. 3. Определить необходимые меры, сроки и этапы выполнения работ. 4. Построить диаграмму хода проведения работ, отобразив последовательность действий, необходимых для получения требуемого результата. 5. Осуществить эффективный контроль за ходом выполнения работ. Особенности метода - По сути, это хорошо известный метод сетевого планирования , в основе которого лежит метод критического пути (МКП) и метод оценки и пересмотра планов (PERT), в котором для отображения и алгоритмизации тех или иных действий или ситуаций используются сетевые модели, простейшие из которых - сетевые графики. Кроме этого, в тех же целях используются еще и диаграммы Гантта, которые оказались вполне подходящими для визуализации процессов.   Диаграмма Гантта - горизонтальная линейная диаграмма, на которой задачи проекта представляются протяженными во времени отрезками, характеризующимися датами начала и окончания, задержками и возможно другими временными параметрами, представлена на рис.1 Рис.1 Стрелочная диаграмма Диаграммы Гантта имеют свою терминологию. Операции называются работами. Каждой операции присваивается порядковый номер. За ним следует название работы. В строках, соответствующих операциям, отмечаются: момент начала каждой из них, время проведения и момент окончания.( см. рис.2) Рис.2 Диагоамма Ганта   На сетевом графе показана последовательность работ и влияние той или иной операции на ход выполнения последующих операций. Поэтому сетевой граф более удобен для контроля за ходом выполнения работ, чем диаграмма Гантта, рассматривающая работы так, как будто они независимы друг от друга Рис.3 Сетевой граф планирования работ Дополнительная информация: Работа не с конкретными числовыми данными, а со словесными высказываниями. Диаграмма позволяет устанавливать понимание между специалистами различного профиля и облегчает достижение согласия среди них. Достоинства метода Наглядность, простота освоения и применения. Недостатки метода Отсутствие правил отбора и критериев оценки перспективности и эффективности вариантов выполнения всех необходимых работ. Ожидаемый результат Конкретный план выполнения работ, обеспечивающий своевременное и планомерное достижение конечных целей. 11. Метод “дерева целей” (метод структуризации), то есть позволяет разделить сложную проблему на более мелкие, лучше поддающиеся исследованию. Сущность “дерева целей”: “Дерево целей” представляет собой упорядоченную иерархию целей, характеризующую их соподчиненность и внутренние взаимосвязи. Это процесс конкретизации целей от высших уровней к низшим. При построении “дерева целей” исходят из следующих положений: 1. все “дерева целей” есть ни что иное как единая, но детализированная цель рассматриваемой системы; 2. цель каждого уровня иерархии определяется целями вышестоящего уровня; 3. по мере перехода от целей к подцелям они приобретают более конкретный и детальный характер; 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. цель высшего уровня иерархии достигается лишь в результате реализации подцелей. При построении “дерева целей” необходимо обеспечить: 1. конкретность формулировок; 2. сопоставимость целей каждого уровня по масштабу и значению; 3. измеримость целей; 4. коньюктивность (объединение понятий подцелей полностью определяет понятие соответствующей цели

О – й уровень

1 – й уровень

2 – й уровень

3 – й уровень

При построении “дерева целей” необходимо контролировать:

1. правильно ли определен предмет деятельности;

2. правильно ли определен вид деятельности;

3. к какому уровню целей соответствует деятельность;

4. в правильную ли ветвь помещается данная цель, нет ли для нее на данном уровне более подходящего места в других ветвях;

5. в правильной ли последовательности размещены цели производства, совершенствование, развитие системы;

6. все ли аспекты учтены при формировании целей данного уровня;

7. правильно ли сгруппированы цели по характеру деятельности;

8. правильно ли учтена логическая схема данного производственного, управленческого или иного процесса;

9. правильно ли учтена конструкция у данного вида машин, изделий;

10. правильно ли учтены организационная структура предприятия, органов управления и других предприятий, не упущены ли какие-либо функции, фактически осуществляющими ими;

11. правильно ли осуществлены переходы от высших к низшим экономическим или техническим системам, переходы от производственных процессов к подпроцессам и операциям и так далее;

12. правильно ли сформулирована цель, является ли она полной.

Рис. 3 . Пример построения «дерева целей»