Подробный системный анализ может помочь. Системный анализ как способ решения проблем. Принципы решения хорошо структуризованных проблем

Системный анализ - это методология решения крупных проблем, основанная на концепции систем. При этом, системный анализ имеет свою специфическую цель, содержание и предназначение.

В центре методологии системного анализа находится операция количественного сравнения альтернатив, которая выполняется с целью выбора альтернативы, подлежащей реализации. Если требование разнокачественности альтернатив выполнено, то могут быть получены количественные оценки. Но для того, чтобы количественные оценки позволяли вести сравнение альтернатив, они должны отражать участвующие в сравнении свойства альтернатив (выходной результат, эффективность, стоимость и другие).

Термин "системный анализ" впервые появился в связи с задачами военного управления в исследованиях RAND Corporation (1948). Первая книга по системному анализу вышла в 1956 году, ее авторами были американские ученые Кан и Манн. В отечественной литературе этот термин получил широкое распространение лишь после выхода в 1969 г. в издательстве "Советское радио" книги Станфорда Л. Оптнера "Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем".

В системном анализе решение проблемы определяется как деятельность, которая сохраняет или улучшает характеристики системы. Приемы и методы системного анализа направлены на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределенности по каждому варианту и сопоставление вариантов по их эффективности.

Целью системного анализа является упорядочение последовательности действий при решении крупных проблем, основываясь на системном подходе. Системный анализ предназначен для решения того класса проблем, который находится вне короткого диапазона ежедневной деятельности.

Системный анализ как методология решения проблем претендует на то, чтобы исполнять роль каркаса, объединяющего все необходимые знания, методы и действия для решения проблемы. Именно этим определяется его отношение к таким областям, как исследование операций, теория статистических решений, теория организации и другим подобным.

Система, таким образом, есть то, что решает проблему.

Проблемой называется ситуация, характеризующаяся различием между необходимым (желаемым) выходом и существующим выходом. Выход является необходимым, если его отсутствие создает угрозу существованию или развитию системы. Существующий выход обеспечивается существующей системой. Желаемый выход обеспечивается желаемой системой.

Проблема - это разница между существующей и желаемой системой. Проблема может заключаться в предотвращении уменьшения выхода или же в увеличении выхода. Условия проблемы представляют собой существующую систему ("известное"). Требования представляют желаемую систему. Решение проблемы есть то, что заполняет промежуток между существующей и желаемой системами. Поэтому система, заполняющая промежуток, является объектом конструирования и называется решением проблемы.

Проблема характеризуется содержащимся в ней неизвестным и условием. Может быть, одна или много областей неизвестного. Неизвестное может быть определимо качественно, а не количественно. Количественной характеристикой может служить диапазон оценок, представляющих предполагаемое состояние неизвестного. Существенно, что определение одного неизвестного в терминах другого может быть противоречивым или избыточным. Неизвестные могут быть выражены только в терминах известного, т.е. такого, объекты, свойства и связи которого, установлены.

Поэтому известное определяется как количество, значение которого установлено. Существующее состояние (существующая система) может содержать и известное, и неизвестное; это означает, что существование неизвестного может не препятствовать способности системы функционировать. Существующая система, по определению, логична, но может не удовлетворять ограничению. Таким образом, действие системы само по себе не является конечным критерием хорошего, так как некоторые идеально работающие системы могут не обеспечить достижение целей. Определение целей может быть дано только в терминах требований к системе.

Требования к системе есть средство фиксации однозначных утверждений, определяющих цель. Хотя требования к системам устанавливаются в терминах объектов, свойств и связей, цели могут быть определены в терминах желаемого состояния. Цели и желаемое состояние для данного набора требований к системе могут полностью совпадать. Если они различны, то говорят, что требования представляют желаемую систему. Вообще, цели отождествляются с желаемой системой.

Промежуток между существующей и желаемой системой образует то, что называется проблемой. Цель действий состоит в том, чтобы свести к минимуму промежуток между существующей и предлагаемой системой. Сохранение или улучшение состояния системы отождествляется с промежутком между существующим и желаемым состоянием.

При решении проблем делового и промышленного мира наиболее важными пунктами являются объективность и логичность.

Объем знаний, широко подтвержденный наблюдениями, становится очевидностью. Наблюдение есть процесс, посредством которого данные отождествляются с системой для последующего объяснения этой системы.

Процесс объяснения должен быть рациональным, то есть проведенным логично.

Сохранение существующего состояния определяется как способность удерживать выход системы в предписанных пределах.

Улучшение состояния системы определяется, как способность получить выход выше или помимо того, который получается при существующем состоянии.

Объективность является основным требованием при наблюдении.

Рациональность (логичность) определяется как процесс мышления, основанный на использовании логического вывода.

Процесс нахождения решения проблемы концентрируется вокруг итеративно выполняемых операций идентификации условия, цели и возможностей для ее решения. Результатом идентификации является описание условия, цели и возможностей в терминах системных объектов (входа, процесса, выхода, обратных связей и ограничения), свойств и связей, т. е. в терминах структур и входящих в них элементов.

Всякий вход системы, является выходом этой или другой системы, а всякий выход - входом.

Выделить систему в реальном мире, значит указать все процессы, дающие данный выход.

Искусственные системы - это такие, элементы которых сделаны людьми, т. е. являются выходом сознательно выполняемых процессов человека. Во всякой искусственной системе существуют три различных по своей роли подпроцесса: основной процесс, обратная связь и ограничение.

Входом называется то, что изменяется при протекании данного процесса. Во многих случаях компонентами входа являются "рабочий вход" (то, что "обрабатывается") и процессор (то, что "обрабатывает").

Процесс переводит вход в выход. Способность переводить данный вход в данный выход, называется свойством данного процесса.

Выходом называется результат или конечное состояние процесса.

Связь определяет следование процессов, т. е. что выход некоторого процесса является входом определенного процесса.

Основной процесс преобразует вход в выход.

Обратная связь выполняет ряд операций: сравнивает выборку выхода с моделью выхода и выделяет различие, оценивает содержание и смысл различия, вырабатывает решение, сочлененное с различием, формирует процесс ввода решения (вмешательство в процесс системы) и воздействует на процесс с целью сближения выхода и модели выхода.

Процесс ограничения возбуждается потребителем выхода системы, анализирующим ее выход. Этот процесс воздействует на выход и управление системы, обеспечивая соответствие выхода системы целям потребителя. Ограничение системы, принимаемое в результате процесса ограничения, отражается моделью выхода. Ограничение системы состоит из цели (функции) системы и принуждающих связей (качеств функции). Принуждающие связи должны быть совместимы с целью.

Если структуры и элементы условия, цели и возможностей известны, идентификация имеет характер определения количественных отношений, а проблема называется количественной.

Если структура и элементы условия, цели и возможностей известны частично, идентификация имеет качественный характер, а проблема называется качественной или слабо структурированной.

Как методология решения проблем, системный анализ указывает принципиально необходимую последовательность взаимосвязанных операций, которая (в самых общих чертах) состоит из выявления проблемы, конструирования решения и реализации этого решения. Процесс решения представляет собой конструирование, оценку и отбор альтернатив систем по критериям стоимости, времени эффективности и риска с учетом отношений между предельными значениями приращений этих величин (так называемых маргинальных отношений). Выбор границ этого процесса определяется условием, целью и возможностями его реализации. Наиболее адекватное построение этого процесса предполагает всестороннее использование эвристических заключений в рамках постулированной системной методологии.

Редуцирование (уменьшение) числа переменных производится на основе анализа чувствительности проблемы к изменению отдельных переменных или групп переменных, агрегирования переменных в сводные факторы, выбором подходящих форм критериев, а также применением там, где это, возможно, математических способов сокращения перебора (методов математического программирования и т. п.).

Логическая целостность процесса обеспечивается явными или скрытыми предположениями, каждый из которых может являться источником риска. Отметим еще раз, что структура функций системы и решения проблемы в системном анализе постулируется, т. е. являются стандартной для любых систем и любых проблем. Меняться могут только методы выполнения функций.

Совершенствование методов при данном состоянии научных знаний имеет предел, определяемый как потенциально достижимый уровень. В результате решения проблемы устанавливаются новые связи и отношения, часть которых обусловливает желаемый выход, а другая часть определят непредвиденные возможности и ограничения, которые могут стать источником будущих проблем.

Дойная корова

Высокая Доля рынка Низкая

(получение денег)

Виды стратегий для квадрантов матрицы БКГ

Контрольные вопросы:

1. Как определяется конкурентная позиция предприятия?

2. Опишите метод профильного анализа внешней среды организации.

3. Дайте определение сценария. В чем его назначение?

ИТОГОВЫЙ ТЕСТ

1.Почему исследования становятся функцией современного менеджмента?

а) повышается образовательный уровень менеджеров;

б) обостряется конкуренция;

в) компьютер расширяет возможности анализа;

г) повышается сложность решаемых проблем;

д) этому способствует развитие науки;

2.Какое из определений исследования является наиболее полным?

а) это способ получения дополнительной информации;

б) это вид деятельности человека;

в) это способ использования знаний в практической деятельности;

г) это навыки анализа и проектирования;

д) познание законов природы и общества;

3.Зачем исследовать управление?

а) чтобы повышать квалификацию менеджеров;

б) для повышения качества управленческих решений;

в) для разработки стратегии управления;

г) для эффективного совершенствования управления;

д) для получения дополнительной информации при принятии решений.

4.В чем главная особенность исследования социально-экономических систем?

а) затруднено получение объективной информации;

б) размыты границы объекта исследования;

в) ограничены возможности экспериментирования;

г) решающее значение системного подхода;

д) динамичность процесса функционирования.

5.Как называется способность менеджера привлекать людей к совместной деятельности, не прибегая к средствам материального или административного принуждения?

а) антиномичность;

б) экспрезентность;

в) инновационность;

г) аттрактивность;

д) латентность.

6.При управлении в крупных масштабах системой управления называется:

а) совокупность отношений управления в социально-эконо-мической системе;

б) система действий менеджера по реализации управленческого воздействия;

в) совокупность звеньев, осуществляющих управление, и связей между ними;

г) область деятельности, в которой обнаруживается и распознается проблема;

д) комплекс средств и возможностей эффективного функционирования организации.

7.Что такое проблема?

а) направление исследования;

б) совокупность информации о состоянии системы;

в) тенденции развития управления системы;

г) противоречие, требующее разрешения;

д) кризисные ситуации в развитии управления.

8.Что понимается под целью исследования?

а) выбор предмета исследования;

б) главная направленность исследования;

в) проблема развития;

г) познание тенденций развития;

д) поиск путей эффективного развития.

9.Что дает менеджеру знание типологии исследований?

а) позволяет эффективно распорядиться ресурсами;

б) определяет организацию исследования;

в) удачное формирование коллектива исследователей;

г) способствует выбору наилучшего типа;

д) дает объективную оценку проблемы.

10.Что такое методология исследования?

а) совокупность методов исследования;

б) логическая схема исследования;

в) плановый подход к исследованию;

г) соответствие целей, средств и методов исследования;

д) эффективный прием получения знаний.

11.На преувеличении роли факта в научных выводах построена:

а) дуалистическая методология;

б) методология агностицизма;

в) методология позитивизма;

г) методология экзистенциализма;

д) материалистическая методология.

12.На связях, рождаемых противоречием, основан:

а) механистический подход;

б) метафизический подход;

в) организмический подход;

г) диалектический подход;

д) системный подход.

13.Что является главным в системном подходе к исследованию?

а) тип мышления менеджера;

б) знание предмета исследования;

в) возможность имитационного моделирования явлений;

г) определение целостности и связи явлений;

д) наличие всей необходимой информации.

14. чем преимущества диалектического подхода к исследованию?

а) требует количественных оценок;

б) предполагает учет человеческого фактора;

в) ориентирует на поиск противоречий;

г) дает новые знания;

д) имеет универсальный характер.

15.Что является главным признаком концепции исследования?

а) наличие всей необходимой информации;

б) наличие ресурсов, необходимых для проведения исследования;

в) комплекс ключевых положений по методологии и организации исследования;

г) совокупность эффективных подходов к исследованию;

д) план организации и проведения исследования.

16.Какой из перечисленных методов относится к общенаучным?

а) статистический анализ;

б) экспериментирование;

в) социометрический анализ;

г) тестирование;

д) хронометрирование.

17.Какую роль в исследованиях играет классификация проблем, факторов, условий и пр.?

а) определяет комплексный подход в исследовании;

б) позволяет определить свойства явлений;

в) способствует их упорядочению и ранжированию;

г) дает дополнительную информацию;

д) способствует поиску новых факторов.

18.Классификация путем деления по видоизмененному признаку называется:

а) комбинаторная классификация;

б) декомпозиция;

в) стратификация;

г) дихотомия;

д) типология.

19.В чем преимущество методов тестирования?

а) глубина раскрытия проблемы;

б) простота и доступность, не требует специальных знаний;

в) количественная определенность;

г) позволяет исключить психологические и личностные нюансы;

д) позволяет быстро получить информационный материал.

20.Что характеризует валидность показателя?

а) конструкцию показателя;

б) соответствие измеряемому параметру;

в) синтетичность показателя;

г) методологию построения показателя;

д) цели практического использования.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ

к экзамену по дисциплине «Системный анализ проблем предприятия»

1. Место и роль курса «Исследование систем управления» в системе менеджмент-подготовки.

2. Понятие исследования, соотношение его элементов.

3. Типология исследований по различным критериям.

4. Характеристики исследования, учитываемые при его организации и проведении.

5. Исследования в практике управления.

6. Эволюция функций управления, ее причины.

7. Исследование как стиль функционирования системы управления.

8. Проблематика исследований в современном менеджменте.

9. Требования к современному менеджеру.

10.Основные черты менеджера исследовательского типа.

11.Методология исследования управления: понятие и практическое содержание.

12.Понятие и классификация целей исследования.

13.Объект и предмет исследования систем управления.

14.Понятие и классификация подходов к исследованию.

15.Ориентиры и ограничения в исследовании систем управления.

16.Роль в методологии средств и методов исследования, их классификация.

17.Проблема и задача в методологии исследования систем управления.

18.Этапы и критерии выбора проблем в практике исследования систем управления.

19.Последовательность и характеристика этапов определения и распознавания проблемы.

20.Качество проблемы, его параметры.

21.Уровни постановки проблемы, их содержание.

22.Методологические принципы исследования.

23.Этапы исследования систем управления и возможности их комбинации.

24.Процессуально-методологические схемы исследования систем управления.

25.Разработка гипотезы и концепции исследования системы управления.

26.Результаты исследования управления, их классификация.

27.Проблематика исследования систем управления.

28.Контроль и диагностика функциональных, структурных и параметрических проблем. Типичные проблемы переходной экономики и их симптомы.

29.Основные подходы к исследованию и совершенствованию управления.

30.Этапы эволюции методологии и подходов к исследованию.

31.Практическая формула диалектического подхода к исследованию.

32.Принципы диалектического подхода к исследованию.

33.Диалектические методы исследования, их специфика.

34.Сочетание различных подходов в исследовании систем управления.

35.Состав и использование общенаучных методов в исследовании систем управления.

36.Конструирование определений как метод исследования, их классификация.

37.Принципы конструирования корректных определений.

38.Вопрос как прием постановки проблемы и форма исследовательского мышления.

39.Исследовательские вопросы, их конструкция и классификация.

40.Метод классификации, его разновидности.

41.Принципы и правила осуществления классификации в исследовании.

42.Применение декомпозиции, стратификации, обобщения, дихотомии и типологии в исследованиях.

43.Метод морфологического анализа, его технология.

44.Построение морфологической схемы.

45.Операторы морфологического анализа.

46.Применение метода "букета проблем" в исследовании систем управления.

47.Метод доказательства в исследовательской деятельности. Строение доказательства.

48.Приемы и способы доказательства.

49.Правила доказательства. Ошибки и фальсификация доказательств.

50.Метод моделирования в исследовании систем управления

51.Язык современных моделей: формы выражения данных об объекте моделирования.

52.Требования к исследовательским моделям.

53.Принципы разработки исследовательских моделей.

54.Виды моделей: состав, условия применения, эффективность. Трудности использования моделей в исследовании систем управления.

55.Исследования робастности результата моделирования к ошибкам в информационных условиях.

56.Полемика как метод исследования систем управления.

57.Принципы научной и исследовательской полемики.

58.Общенаучный метод экспериментирования. Виды экспериментов, их достоинства и недостатки.

59.Конкретно-реальное содержание понятия "система".

60.Предметно-методологическое содержание понятия "система".

61.Сложная система. Свойства сложных систем.

62.Система управления как объект исследования. Влияние масштабов управления на ее содержание и характеристики.

63.Цели и функции системы управления организацией.

64.Построение дерева целей. Базовое дерево целей системы управления организацией.

65.Согласование целей администрации и персонала организации.

66.Подсистемы системы управления, их классификация и элементы.

67.Состав целевых подсистем системы управления организацией.

68.Состав функциональных подсистем системы управления организацией.

69.Состав обеспечивающих подсистем системы управления организацией.

70.Классификация систем управления по видам и статусному взаимодействию управленческих звеньев.

71.Показатели состояния, функционирования и развития систем управления.

72.Факторы и характеристики внешней среды организации.

73.Исследование взаимодействия "система управления - внешняя среда", его технология.

74.Типовые представления и их применение в исследовании систем управления.

75.Требования к объему информации при типизации представлений объектов, субъектов и процессов управления.

76.Классификация типовых представлений, последовательность их разработки.

77.Функционально-декомпозиционное представление системы управления.

78.Таблица функциональных портретов: назначение, разработка, анализ.

79.Представление системы управления в виде контуров обслуживания.

80.Агрегативно-декомпозиционное представление системы управления.

81.Кибернетическое представление системы управления в виде модели «параметр – поле допуска».

82.Исследование целеполагания: требования к целям, классификация целей.

83.Формализация целей при формировании критериев оценки эффективности системы. Параметры эффективности системы.

84.Моно- и поликритериальная постановка задач исследования. Методы линеаризации критериев, их достоинства и недостатки.

85.Основные принципы системного подхода к исследованию, их взаимосвязи.

86.Последовательность и характеристика этапов системного анализа при исследовании проблем организации.

87.Диагностирование организации как наиболее значимый этап системного анализа.

88.Состав и использование специфических методов исследования систем управления.

89.Влияние степени определенности проблемы на выбор метода исследования.

90.Метод изучения документов в исследовании систем управления. Факторы успеха исследования по документам.

91.Формирование альбома документов организации. Таблица характеристик документов.

92.Состав и выбор методов диагностирования информационных потоков.

93.Матричная информационная модель: назначение, разработка, анализ.

94.Схема информационных связей подразделения: назначение, разработка, анализ.

95.Документограмма: назначение, разработка, анализ.

96.Оперограмма: назначение, разработка, анализ.

97.Схема информационных потоков между подразделениями: назначение, разработка, анализ.

98.Схема движения документов между подразделениями: назначение, разработка, анализ.

99.Схема информационной увязки задач управления: назначение, разработка, анализ.

100.Измерения, их необходимость при исследованиях. Важнейшие проблемы сбора данных. Развитие теории измерений.

101.Уточнение структуры объекта исследования: функциональный и объектный подходы.

102.Ограничивающие факторы исследования, их классификация и содержание.

103.Структурирование информационных основ исследования систем управления по природе условий.

104.Структурирование информационных основ исследования систем управления по степени их формализации.

105.Структурирование информационных основ исследования систем управления по признаку снятия неопределенности в знании об объекте.

106.Источники информации при анализе и исследовании систем управления. Релевантные и неуместные данные.

107.Качественные и количественные критерии информационного обеспечения исследования систем управления.

108.Иерархические уровни руководства. Затраты времени руководителей различных уровней на выполнение информационных операций.

109.Статистические исследования систем управления.

110.Этапы статистического исследования системы управления.

111.Факторный анализ функционирования и развития систем управления.

112.Социологические исследования систем управления, цели и направления их проведения.

113.Методы социологических исследований систем управления.

114.Факторы успеха социологического исследования.

115.Этапы социологического исследования системы управления.

117.Критические факторы качества исследовательского эксперимента.

118.Метод управленческого экспериментирования "деловая игра".

119.Метод тестирования в исследовании систем управления. Конструкция и критерии качества тестов.

120.Правила формулировки высказываний при составлении тестов.

121.Метод экспертных оценок, область его применения в исследовании систем управления.

122.Отбор экспертов. Требования, предъявляемые к экспертам.

123.Разновидности и принципы проведения экспертизы.

124.Метод SWOT-анализа в исследовании систем управления.

125.Метод SMART-анализа в исследовании систем управления.

126.Метод исследования взаимодействия факторов.

127.Программа исследования: понятие, структура, разработка и содержание.

128.План исследования: понятие, структура, разработка и содержание.

129.Алгоритм исследования: понятие, структура, разработка и содержание.

130.Принципы планирования исследования систем управления.

131.Исследование форм представления планов, их классификация.

132.Организация исследования: понятие, условия, требования, формы.

133.Технология исследования систем управления.

134.Состав и выбор технологических схем исследований.

135.Линейная, циклическая, параллельная и последовательная технологии исследования, их содержание и условия эффективности.

136.Технология рационального разветвления исследований, ее содержание и условия эффективности.

137.Технология исследования адаптивного типа, ее содержание и условия эффективности.

138.Технология случайного поиска в исследовании, ее содержание и условия эффективности.

139.Технология критериальной корректировки исследования (алгоритмическая), ее содержание и условия эффективности.

140.Матрица предпочтений (парных сравнений): назначение, разработка, анализ.

141.Матрица распределения административных функций управления: назначение, разработка, анализ.

142.Распределение и перераспределение ответственности с применением сетевой модели.

143.Консультирование как форма организации исследования систем управления: понятие, содержание и условия эффективности.

144.Виды консультационно-исследовательской деятельности.

145.Образовательно-исследовательские структуры в системе управления.

146.Возникновение и формирование обучающего менеджмента.

147.Необходимость и формирование интегрального исследовательского интеллекта.

148.Принципы формирования интегрального исследовательского интеллекта.

149.Типологические характеристики творческих индивидуальностей исследователей.

150.Организационно-технологические принципы деятельности интегрального исследовательского интеллекта.

1. Глущенко В.В. , Глущенко И.И. Исследование систем управления: социологические, экономические, прогнозные, плановые, экспериментальные исследования. - Железнодорожный, Моск. обл.: ООО НПЦ "Крылья", 2000. - 416 с.

2. Горский Ю.М. Информационные аспекты управления и моде-лирования. - М.: Наука, 1978. - 223 с.

3. Евченко А.В. , Кузьбожев Э.Н. Методы исследования систем управления: Уч. пособие/ Курск.гос.тех.ун-т. - Курск, 2001. - 168 с.

4. Зингер И.С. Моделирование информационных процессов в системах управления предприятиями. - М.: Статистика, 1974. - 128 с.

5. Игнатьева А.В. , Максимцов М.М. Исследование систем управления: Уч. пособие - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. - 157 с.

6. Коротков Э.М. Исследование систем управления. - М.: ООО Издательско-консалтинговая компания "ДеКА", 2000. - 288 с.

7. Краткий курс практического менеджмента : Уч. пособие / Под ред. д-ра экон. наук, проф. Э.Н. Кузьбожева; / Курск.гос.тех.ун-т. - Курск, 2001. - 244 с.

8. Литвак Б.Г. Экспертные оценки и принятие решений. - М.: Патент, 1996. - 271 с.

9. Макаренко М.В. , Махалина О.М. Производственный менеджмент: Уч. пособие для вузов. - М.: Изд-во "ПРИОР", 1998. - 384 с.

10. Мельник М.В. Анализ и оценка систем управления на предприятиях. - М.: Финансы и статистика, 1990. - 136 с.

11. Организационные структуры управления производством / Под ред. Б.З. Ми-льнера. - М.: Экономика, 1975. - 319 с.

12. Организация управления промышленным производством: Учеб. / О.В. Козлова , Л.А.Александров , М.А.Саркисов , Н.А.Саломатин и др.; под ред. О.В. Козловой , С.Е. Каменицера. - М.: Высш. шк., 1980. - 399 с.

13. Предприятие: стратегия, структура, положения об отделах и службах, должностные инструкции. - М.: Экономика, Норма, 1997. - 526 с.

14. Статистические методы анализа информации в социологических исследованиях / Отв. ред. Г.В. Осипов. - М.: Наука, 1979. - 319 с.

15. Управление организацией: Учеб. / Под ред. А.Г. Поршнева , З.П. Румянцевой , Н.А. Саломатина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ИНФРА - М, 1999. - 669 с.

16. Фатхутдинов Р.А. Организация производства: Учеб. - М.: ИНФРА-М, 2000. - 672 с.

17. Хабакук М.Я. Целевые методы управления на предприятии. - М.: Экономика, 1981. - 56 с.

18. Шикин Е.В., Чхартишвили А.Г. Математические методы и модели в управлении: Уч. пособие - М.: Дело, 2000. - 440 с.

МИНОБРНAУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное

образовательное учреждение высшего образования

«Юго-Западный государственный университет»

Кафедра экономики, управления и политики

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

О.Г. Локтионова

«____»________________2017г.

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПРЕДПРИЯТИЯ

для студентов направления подготовки 38.03.03 «Управление персоналом»

УДКУДК338.001.36

Составитель: О.В. Шугаева

Рецензент

Кандидат экономических наук, доцент М.А. Смирнов

Системный анализ проблем предприятия: методические рекомендации по выполнению практических занятийи тренировочные задания для самостоятельной работы / Юго-Зап. гос. ун-т, сост.: О.В. Шугаева. – Курск, 2017. – 61 с. – Библиогр.: с.51.

Предназначены для студентов направления подготовки 38.03.03 дневной и заочной форм обучения.

Подписано в печать Формат 60х84 1/16.

Усл.печ.л. .Уч.-изд.л. Тираж 100 экз. Заказ. Бесплатно.

Юго-Западный государственный университет

Введение

Системный анализ проблем предприятия охватывает значительный комплекс задач организационного, технического и экономического характера, начиная от выбора и обновления производственной структуры предприятия, его организационных форм, экономических методов ведения производства и заканчивая разработкой плана

Системный анализ - научный метод познания, представляющий собой последовательность действий по установлению структурных связей между элементами исследуемых сложных систем - технических, экономических и т.д. Опирается на комплекс общенаучных, экспериментальных, естественнонаучных, статистических, математических методов. Проводится с использованием современных средств вычислительной техники. Результатом системных исследований является, как правило, выбор вполне определенной альтернативы: плана развития, технической системы, региона, коммерческой структуры и т.д. Поэтому истоки системного анализа, его методические концепции лежат в тех дисциплинах, которые занимаются проблемами принятия решений: теории операций и общей теории управления и системном подходе.

Целью системного анализа является упорядочение последовательности действий при решении крупных проблем, основываясь на системном подходе. В системном анализе решение проблемы определяется как деятельность, которая сохраняет или улучшает характеристики системы. Приемы и методы системного анализа направлены на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределенности по каждому варианту и сопоставление вариантов по их эффективности.

Системный анализ базируется на ряде общих принципов, среди которых:

принцип дедуктивной последовательности - последовательного рассмотрения системы по этапам: от окружения и связей с целым до связей частей целого (см. этапы системного анализа подробнее ниже);

принцип интегрированного рассмотрения - каждая система должна быть неразъемна как целое даже при рассмотрении лишь отдельных подсистем системы;

принцип согласования ресурсов и целей рассмотрения, актуализации системы;

принцип бесконфликтности - отсутствия конфликтов между частями целого, приводящих к конфликту целей целого и части.

2. Применение системного анализа

Область применения методов системного анализа весьма широка. Существует классификация, согласно которой все проблемы, к решению которых можно применить методы системного анализа, подразделяются на три класса:

хорошо структурированные (well-structured), или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выяснены очень хорошо;

неструктурированные (unstructured), или качественно выраженные проблемы, содержащие лишь описание важнейших ресурсов, признаков и характеристик, количественные зависимости между которыми совершенно неизвестны;

слабо структурированные (ill-structured), или смешанные проблемы, которые содержат как качественные элементы, так и малоизвестные, неопределенные стороны, которые имеют тенденцию доминировать.

Для решения хорошо структурированных количественно выражаемых проблем используется известная методология исследования операций, которая состоит в построении адекватной математической модели (например, задачи линейного, нелинейного, динамического программирования, задачи теории массового обслуживания, теории игр и др.) и применении методов для отыскания оптимальной стратегии управления целенаправленными действиями.

Привлечение методов системного анализа для решения указанных проблем необходимо, прежде всего, потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределённости, которая обусловлена наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. В этом случае все процедуры и методы направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Специалисты только готовят или рекомендуют варианты решения, принятие же решения остаётся в компетенции соответствующего должностного лица (или органа).

Для решения слабо структурированных и неструктурированных проблем используются системы поддержки принятия решений.

Технология решения таких сложных задач может быть описана следующей процедурой:

формулировка проблемной ситуации;

определение целей;

определение критериев достижения целей;

построение моделей для обоснования решений;

поиск оптимального (допустимого) варианта решения;

согласование решения;

подготовка решения к реализации;

утверждение решения;

управление ходом реализации решения;

проверка эффективности решения.

Центральной процедурой в системном анализе является построение обобщённой модели (или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения. Полученная модель исследуется с целью выяснения близости результата применения того или иного из альтернативных вариантов действий к желаемому, сравнительных затрат ресурсов по каждому из вариантов, степени чувствительности модели к различным внешним воздействиям.

Исследования опираются на ряд прикладных математических дисциплин и методов, широко используемых в современной технической и экономической деятельности, связанной с управлением. К ним относятся:

методы анализа и синтеза систем теории управления,

метод экспертных оценок,

метод критического пути,

теория очередей и т. п.

Техническая основа системного анализа - современные вычислительные мощности и созданные на их основе информационные системы.

Методологические средства, применяемые при решении проблем с помощью системного анализа, определяются в зависимости от того, преследуется ли единственная цель или некоторая совокупность целей, принимает ли решение одно лицо или несколько и т. д. Когда имеется одна достаточно четко выраженная цель, степень достижения которой можно оценить на основе одного критерия, используются методы математического программирования. Если степень достижения цели должна оцениваться на основе нескольких критериев, применяют аппарат теории полезности, с помощью которого проводится упорядочение критериев и определение важности каждого из них. Когда развитие событий определяется взаимодействием нескольких лиц или систем, из которых каждая преследует свои цели и принимает свои решения, используются методы теории игр.

Несмотря на то, что диапазон применяемых в системном анализе методов моделирования и решения проблем непрерывно расширяется, он по своему характеру не тождествен научному исследованию: он не связан с задачами получения научного знания в собственном смысле, но представляет собой лишь применение методов науки к решению практических проблем управления и преследует цель рационализации процесса принятия решений, не исключая из этого процесса неизбежных в нём субъективных моментов.

Современные теории системного анализа и принятия решений имеют достаточно проработанную теоретическую базу методов моделирования детерминированных систем с нестабильностью параметров и некоторой начальной неопределенностью, определяемой, как правило, воздействиями внешней среды . В то же время, как это показано выше, все более актуальными становятся проблемы моделирования сложных социально-экономических неоднородных систем с активным элементом – человеком в центре, создающим большую начальную неопределенность внутреннего состояния системы, которая в ряде задач может быть более значима, чем неопределенность внешней среды.

Для отображения в модели этой неопределенности вводят качественные характеристики. Однако попытки отразить качественные характеристики в традиционных формальных моделях помогают определить место и значение неопределенности в процессе принятия решения, но не решают проблемы раскрытия влияния качественных характеристик на принятие решений.

На принципиальные особенности и закономерности открытых систем, такие, как эквифиналъность, независящая от начальных условий, энтропийно-негэнтропийные проблемы, необходимость учета при моделировании закономерностей коммуникативности и иерархической упорядоченности, обратил внимание в самом начале становления теории систем Л. фон Берталанфи . Однако до сих пор формализация моделирования систем, в которых проявляются эти свойства и закономерности, остается нерешенной проблемой.

Первые исследователи систем, в частности Р. Акофф , М. Месарович , осознали принципиальную ограниченность формального описания сложных неоднородных систем с активными элементами. Однако привлекательность формализации модели и передачи хотя бы части функций по ее исследованию вычислительной машине заставляет искать новые методы моделирования таких систем.

В числе этих методов имитационное динамическое моделирование, предложенное Дж. Форрестером и оказавшееся эффективным для решения глобальных проблем, но трудно интерпретируемым для задач на уровне предприятий и организаций; ситуационное управление, предложенное Д.А. Поспеловым для моделирования ситуаций с перемещающимися объектами и успешно реализуемое для задач диспетчеризации.

На определенном этапе развития системных исследований стали разрабатываться логико-лингвистические, когнитивные модели.

Такие модели являются удобными для любого уровня управления. Однако проблемой остается отражение качественных характеристик и закономерностей в формируемых моделях.

На основе исследования процессов функционирования и развития сложных систем с использованием законов диалектики одним из авторов статьи был предложен информационный подход к моделированию систем, базирующийся на материально - информационной парадигме диалектического раскрытия материально - информационного дуализма явлений и процессов различной физической природы. Этот подход явился основой новой интегральной концепции современной теории познания, помогающей осознанно формировать модели и позволяющей учитывать статику, кинематику и динамику поведения отображаемой проблемной ситуации. С помощью информационного подхода разрабатываются методы и методики организации сложных экспертиз , сформулирована закономерность для решения проблемы взаимоотношений части и целого в системе и решения на этой основе проблемы диалектики свободы и справедливости, гибкости и устойчивости в системах с активными элементами.

Одним из важных направлений применения системного анализа представляется использование его средств для реструктуризации организационного управления предприятиями. Однако, несмотря на возрастающие потребности, системный анализ на сегодняшний день находит не столь широкое применение для решения этих проблем. В числе причин такого положения, прежде всего, достаточно низкий уровень информированности руководящего состава о методах и моделях системного анализа, что является самостоятельной проблемой.

Важной проблемой для обеспечения реструктуризации организационного управления и принятия других решений по управлению предприятиями и организациями является проблема целеобразования, которая на всех этапах развития системного анализа являлась наиболее актуальной и трудно решаемой проблемой. Для ее решения исследуются закономерности целеобразования, разрабатываются методики структуризации и анализа целей, базирующиеся на различных определениях и философских концепциях отображения системы .

Изучение процесса формирования и анализа структур, целей и функций управления показало, что это – сложный, итеративный процесс, требующий уточнения признаков структуризации, классификаторов по этим признакам, изменения их последовательности, обсуждения вариантов структуры и внесения изменений в исходные классификаторы. Даже при использовании одной и той же методики разные специалисты, как правило, формируют разные варианты структуры, что обусловлено проявлением закономерности целостности на каждом уровне иерархической структуры. При сопоставлении вариантов структуры, согласовании мнений экспертов нужно обеспечить быструю повторяемость формирования новых, уточненных структур, что весьма трудоемко. Все это обусловило необходимость поиска путей автоматизации формирования и анализа структур, целей и функций, что позволило бы сократить время на получение структуры, не снижая при этом степени полноты. Таким образом, исследование процесса формирования и анализа целей и функций приводит к обоснованию принципиальной необходимости разработки автоматизированных процедур диалогового типа с развитым пользовательским интерфейсом, что и является в настоящее время актуальной задачей системного анализа.

Важной и малоисследованной проблемой современного системного анализа является проблема создания самоорганизующихся систем, решение которой связано с исследованием дуализма энтрорлийно-негэнтропийных процессов в системе. Исследования этой проблемы на основе синергетической концепции позволили получить формальные модели для технических и биологических систем. Однако для социально-экономических систем пока эти результаты могут использоваться только как объяснительные модели, помогающие понять принципы самоорганизации, и актуальной остается задача разработки формализованных моделей самоорганизующихся систем.

Системный анализ – это методология теории систем, заключающаяся в исследовании любых объектов, представляемых в качестве систем, проведении их структуризации и последующего анализа. Главная особенность

системного анализа заключается в том, что он включает в себя не только методы анализа (от греч. analysis – расчленение объекта на элементы), но и методы синтеза (от греч. synthesis – соединение элементов в единое целое).

Главная цель системного анализа – обнаружить и устранить неопределенность при решении сложной проблемы на основе поиска наилучшего решения из существующих альтернатив.

Проблема в системном анализе – это сложный теоретический или практический вопрос, требующий разрешения. В основе любой проблемы лежит разрешение какого-либо противоречия. Например, выбор инновационного проекта, который отвечал бы стратегическим целям предприятия и его возможностям, является определенной проблемой. Поэтому поиск наилучших решений при выборе инновационных стратегий и тактики инновационной деятельности нужно осуществлять на основе системного анализа. Реализация инновационных проектов и инновационной деятельности всегда связана с элементами неопределенности, которые возникают в процессе нелинейного развития, как самих этих систем, так и систем окружения.

В основе методологии системного анализа лежат операции количественного сравнения и выбора альтернатив в процессе принятия решения, подлежащего реализации. Если требование критериев качества альтернатив выполнено, то могут быть получены их количественные оценки. Для того чтобы количественные оценки позволяли вести сравнение альтернатив, они должны отражать участвующие в сравнении критерии выбора альтернатив (результат, эффективность, стоимость и др.).

В системном анализе решение проблемы определяется как деятельность, которая сохраняет или улучшает характеристики системы или создает новую систему с заданными качествами. Приемы и методы системного анализа направлены на разработку альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределенности по каждому варианту и сопоставление вариантов по их эффективности (критериям). Причем критерии выстраиваются па приоритетной основе. Системный анализ можно представить в виде совокупности основных логических элементов:

• – цель исследования – решение проблемы и получение результата;
• – ресурсы – научные средства решения проблемы (методы);
• – альтернативы – варианты решений и необходимость выбора одного из нескольких решений;
• – критерии – средство (признак) оценки решаемости проблемы;
• – модель создания новой системы.

Причем формулирование цели системного анализа играет определяющую роль, так как она дает зеркальное отражение существующей проблемы, желаемый результат ее решения и описание ресурсов, с помощью которых можно достигнуть этого результата (рис. 4.2).

Рис. 4.2.

Цель конкретизируется и трансформируется применительно к исполнителям и условиям. Цель более высокого порядка всегда содержит исходную неопределенность, которую необходимо учитывать. Несмотря на это, цель должна быть определенной и однозначной. Ее постановка должна допускать инициативу исполнителей. "Гораздо важнее выбрать “правильную” цель, чем “правильную” систему", – указал Холл, автор книги по системотехнике; "выбрать не ту цель – значит решить не ту задачу; а выбрать не ту систему – значит просто выбрать неоптимальную систему".

Если располагаемые ресурсы не могут обеспечить реализацию поставленной цели, то мы получим не планируемые результаты. Цель – это и есть желаемый результат. Поэтому для реализации целей должны быть выбраны соответствующие ресурсы. Если ресурсы ограничены, то надо корректировать цель, т.е. планировать те результаты, которые можно получить при данном наборе ресурсов. Поэтому формулирование целей в инновационной деятельности должно иметь конкретные параметры.

Основные задачи системного анализа:

• задача декомпозиции, т.е. разложение системы (проблемы) на отдельные подсистемы (задачи);
• задача анализа заключается в определении законов и закономерностей поведения системы посредством обнаружения системных свойств и атрибутов;
• задача синтеза еводится к созданию новой модели еистемы, определению ее структуры и параметров на основе полученных при решении задач знаний и информации.

Общая структура системного анализа представлена в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Основные задачи и функции системного анализа

В концепции системного анализа процесс решения любой сложной проблемы рассматривается в качестве решения системы взаимосвязанных задач, каждая из которых решается своими предметными методами, а затем производится синтез этих решений, оцениваемый критерием (или критериями) достижения решаемости данной задачи. Логическая структура процесса принятия решений в рамках системного анализа представлена на рис. 4.3.

Рис. 4.3.

В инновационной деятельности не может быть готовых моделей решений, так как условия осуществления инноваций могут меняться, нужна методика, позволяющая на определенном этапе формировать модель решения, адекватную существующим условиям.

Для принятия "взвешенных" проектных, управленческих, социальных, экономических и других решений необходим широкий охват и всесторонний анализ факторов, существенно влияющих на решаемую проблему.

Системный анализ основывается на множестве принципов, которые определяют его основное содержание и отличие от других видов анализа. Это необходимо знать, понимать и применять в процессе реализации системного анализа инновационной деятельности.

К ним относятся следующие принципы :

• 1) конечной цели – формулирование цели исследования, определение основных свойств функционирующей системы, ее назначения (целеполагания), показателей качества и критериев оценки достижения цели;
• 2) измерения. Суть этого принципа в сопоставимости параметров системы с параметрами системы высшего уровня, т.е. внешней среды. О качестве функционирования какой-либо системы можно судить только относительно ее результатов к надсистеме, т.е. для определения эффективности функционирования исследуемой системы надо представить ее в качестве части системы высшего уровня и проводить оценку ее результатов относительно целей и задач надсистемы или окружающей среды;
• 3) эквифинальности – определение формы устойчивого развития системы по отношению к начальным и граничным условиям, т.е. определение ее потенциальных возможностей. Система может достигнуть требуемого конечного состояния независимо от времени и определяемого исключительно собственными характеристиками системы при различных начальных условиях и различными путями;
• 4) единства – рассмотрение системы как целого и совокупности взаимосвязанных элементов. Принцип ориентирован на "взгляд внутрь" системы, на расчленение ее с сохранением целостных представлений о системе;
• 5) взаимосвязи – процедуры определения связей, как внутри самой системы (между элементами), так и с внешней средой (с другими системами). В соответствии с этим принципом исследуемую систему, в первую очередь, следует рассматривать как часть (элемент, подсистему) другой системы, называемой надсистемой;
• 6) модульного построения – выделение функциональных модулей и описание совокупности их входных и выходных параметров, что позволяет избежать излишней детализации для создания абстрактной модели системы. Выделение модулей в системе позволяет рассматривать ее как совокупность модулей;
• 7) иерархии – определение иерархии функционально-структурных частей системы и их ранжирование, что упрощает разработку новой системы и устанавливает порядок ее рассмотрения (исследования);
• 8) функциональности – совместное рассмотрение структуры и функций системы. В случае внесения новых функций в систему следует разрабатывать и новую структуру, а не включать новые функции в старую структуру. Функции связаны с процессами, которые требуют анализа различных потоков (материальных, энергии, информации), что в свою очередь отражается на состоянии элементов системы и самой системы в целом. Структура всегда ограничивает потоки в пространстве и во времени;
• 9) развития – определение закономерностей ее функционирования и потенциала к развитию (или росту), адаптации к изменениям, расширению, усовершенствованию, встраивание новых модулей на основе единства целей развития;
• 10) децентрализации – сочетание функций централизации и децентрализации в системе управления;
• 11) неопределенности – учет факторов неопределенности и случайных факторов воздействия, как в самой системе, так и со стороны внешней среды. Идентификация факторов неопределенности в качестве факторов риска позволяет их анализировать и создавать систему управления рисками.

Принцип конечной цели служит для определения абсолютного приоритета конечной (глобальной) цели в процессе проведения системного анализа. Этот принцип диктует следующие правила:

• 1) сначала необходимо сформулировать цели исследования;
• 2) анализ проводится на основе основной цели системы. Это дает возможность определить ее основные существенные свойства, индикаторы качества и критерии оценки;
• 3) в процессе синтеза решений любые изменения нужно оценивать с позиций достижения конечной цели;
• 4) цель функционирования искусственной системы задается, как правило, надсистемой, в которой исследуемая система является составной частью .

Процесс реализации системного анализа при решении любой проблемы можно охарактеризовать в качестве последовательности основных этапов (рис. 4.4).

Рис. 4.4.

На этапе декомпозиции осуществляются:

• 1) определение и декомпозиция общих целей решения проблемы, основной функции системы как ограничения развития в пространстве, состояния системы или области допустимых условий существования (определяются дерево целей и дерево функций);
• 2) выделение системы из среды по критерию участия каждого элемента системы в процессе, приводящем к искомому результату на основе рассмотрения системы в качестве составной части надсистемы;
• 3) определение и описание воздействующих факторов;
• 4) описание тенденций развития и неопределенностей разного вида;
• 5) описание системы как "черного ящика";
• 6) декомпозиция системы по функциональному признаку, по виду входящих в нее элементов, но структурным особенностям (по виду отношений между элементами).

Уровень декомпозиции определяется исходя из поставленной цели исследования. Декомпозиция осуществляется в виде подсистем, которые могут представлять собой последовательное (каскадное) соединение элементов, параллельное соединение элементов и соединение элементов с обратной связью.

На этапе анализа осуществляется детальная проработка системы, которая включает:

• 1) функционально-структурный анализ существующей системы, позволяющий сформулировать требования к новой системе. Он включает уточнение состава и закономерностей функционирования элементов, алгоритмы функционирования и взаимодействия подсистем (элементов), разделение управляемых и неуправляемых характеристик, задание пространства состояния, временны́х параметров, анализ целостности системы, формирование требований к создаваемой системе;
• 2) анализ взаимосвязей компонентов (морфологический анализ);
• 3) генетический анализ (предыстория, причины развития ситуации, имеющихся тенденций, построение прогнозов);
• 4) анализ аналогов;
• 5) анализ эффективности результатов, использования ресурсов, своевременности и оперативности. Анализ включает в себя выбор шкал измерения, формирование индикаторов и критериев эффективности, оценку результатов;
• 6) формулирование требований к системе, формулирование критериев для оценки и ограничений.

В процессе анализа используют различные способы решения задач.

На этапе синтеза :

• 1) создастся модель требуемой системы. Сюда входят: определенный математический аппарат, моделирование, оценивание модели на адекватность, эффективность, простоту, погрешности, баланс между сложностью и точностью, различные варианты реализации, блочность и системность построения;
• 2) производится синтез альтернативных структур системы, позволяющих решить проблему;
• 3) производится синтез различных параметров системы, с целью устранить проблему;
• 4) производится оценка вариантов синтезированной системы с обоснованием самой схемы оценки, обработкой результатов и выбора самого эффективного решения;
• 5) оценка степени решения проблемы осуществляется при завершении системного анализа.

Что касается методов системного анализа, то следует их рассмотреть более подробно, так как их количество достаточно велико и предполагает возможность их использования при решении конкретных задач в процессе декомпозиции проблемы. Особое место в системном анализе занимает метод моделирования, который реализует принцип адекватности в теории систем, т.е. описание системы в качестве адекватной модели. Модель – эго упрощенное подобие сложного объекта-системы, в котором сохраняются ее характерные свойства.

В системном анализе метод моделирования играет определяющую роль, так как любая реальная сложная система при исследовании и проектировании может быть представлена только определенной моделью (концептуальной, математической, структурной и т.п.).

В системном анализе применяются специальные методы моделирования:

• – имитационное моделирование, на основе методов статистики и языков программирования;
• – ситуативное моделирование, на основе методов теории множеств, теории алгоритмов, математической логики и представления проблемных ситуаций;
• – информационное моделирование, на основе математических методов теории информационного поля и информационных цепей.

Кроме того в системном анализе широко используют методы индукционного и редукционного моделирования.

Индукционное моделирование осуществляется с целью получения сведений о специфике объекта-системы, ее структуре и элементах, способах их взаимодействия на основе анализа частного и приведения этих сведений к общему описанию. Индуктивный метод моделирования сложных систем используется в том случае, когда невозможно адекватно представить модель внутренней структуры объекта. Это метод позволяет создать обобщенную модель объекта-системы, сохраняя специфику организационных свойств, связей и отношений между элементами, что отличает ее от другой системы. При построении такой модели часто используют методы логики теории вероятностей, т.е. такая модель становится логической или гипотетической. Затем определяются обобщенные параметры структурно-функциональной организации системы и описываются их закономерности, с помощью методов аналитической и математической логики.

Редукционное моделирование используют для того, чтобы получить информацию о законах и закономерностях взаимодействия в системе различных элементов с целью сохранить целое структурное образование.

При таком методе исследования сами элементы заменяются описанием их внешних свойств. Использование метода редукционного моделирования позволяет решить задачи по определению свойств элементов, свойств их взаимодействия и свойств самой структуры системы, в соответствии принципам целого образования. Такой метод используют для поиска методов декомпозиции элементов и изменения структуры, придавая системе в целом новые качества. Этот метод отвечает целям синтеза свойств системы на основе исследования внутреннего потенциала к изменению. Практическим результатом использования метода синтеза в редукционном моделировании становится математический алгоритм описания процессов взаимодействия элементов в целом образовании .

Основные методы системного анализа представляют совокупность количественных и качественных методов, которые можно представить в виде табл. 4.2. По классификации В. Н. Волковой и А. А. Денисова, все методы можно разделить на два основных вида: методы формального представления систем (МФПС) и методы и методы активизации интуиции специалистов (МАИС).

Таблица 4.2

Методы системного анализа

Рассмотрим содержание основных методов формального представления систем , которые используют математические средства.

Аналитические методы, включающие методы классической математики: интегрального и дифференциального исчисления, поиска экстремумов функций, вариационного исчисления; математического программирования; методы теории игр, теории алгоритмов, теории рисков и т.п. Эти методы позволяют описать ряд свойств многомерной и многосвязной системы, отображаемой в виде одной-единственной точки, совершающей движение в n -мерном пространстве. Это отображение осуществляется с помощью функции f (s ) или посредством оператора (функционала) F (S ). Также возможно отобразить точками две системы или более или их части и рассматривать взаимодействие этих точек. Каждая из этих точек совершает движение и имеет свое поведение в n -мерном пространстве. Это поведение точек в пространстве и их взаимодействие описываются аналитическими закономерностями и могут быть представлены в виде величин, функций, уравнений или системы уравнений .

Применение аналитических методов обусловлено лишь тогда, когда все системные свойства можно представить в форме детерминированных параметров или зависимостей между ними. Получить такие параметры в случае с многокомпонентными, многокритериальными системами не всегда представляется возможным. Для этого требуется предварительно установить степени адекватности описания подобной системы с помощью аналитических методов. Это, в свою очередь, требует применения промежуточных, абстрактных моделей, которые можно исследовать аналитическими методами, или же разработку совершенно новых системных методов анализа.

Статистические методы являются основой следующих теорий: вероятностей, математической статистики, исследования операций, статистического имитационного моделирования, массового обслуживания, включая метод Монте-Карло и др. Статистические методы позволяют отобразить систему с помощью случайных (стохастических) событий, процессов, которые описываются соответствующими вероятностными (статистическими) характеристиками и статистическими закономерностями. Применяются статистические методы для исследования сложных недетерминированных (саморазвивающихся, самоуправляемых) систем.

Теоретико-множественные методы, согласно М. Месаровичу, служат основой создания общей теории систем. С помощью таких методов система может быть описана в универсальных понятиях (множество, элемент множества и т.д.). При описании возможно вводить любые отношения между элементами, руководствуясь математической логикой, которая используется как формальный описательный язык взаимосвязей между элементами разных множеств. Теоретико-множественные методы дают возможность описать сложные системы формальным языком моделирования.

Такие методы целесообразно использовать в случаях, если сложные системы не могут быть описаны методами одной предметной области. Теоретико-множественные методы системного анализа являются основой создания и развития новых языков программирования и создания систем автоматизированного проектирования.

Логические методы являются языком описания систем в понятиях алгебры логики. Наибольшее распространение логические методы получили иод названием булевой алгебры как бинарного представления о состоянии элементных схем компьютера. Логические методы позволяют описывать систему в виде более упрощенных структур на основе законов математической логики. На базе таких методов развиваются новые теории формального описания систем в теориях логического анализа и автоматов. Все эти методы расширяют возможность применения системного анализа и синтеза в прикладной информатике. Эти методы используются для создания моделей сложных систем, адекватных законам математической логики для построения устойчивых структур.

Лингвистические методы. С их помощью создаются особые языки, описывающие системы в виде понятий тезауруса. Тезаурус представляет собой множество смысловыражающих единиц некоторого языка с заданной на нем системой семантических отношений. Такие методы нашли свое применение в прикладной информатике.

Семиотические методы базируются на понятиях: символ (знак), знаковая система, знаковая ситуация, т.е. используемых для символического описания содержания в информационных системах.

Лингвистические и семиотические методы стали широко применяться в том случае, когда для первого этапа исследования невозможно формализовать принятие решений в плохо формализуемых ситуациях и нельзя использовать аналитические и статистические методы. Эти методы являются основой развития языков программирования, моделирования, автоматизации проектирования систем разной сложности .

Графические методы. Используются для отображения объектов в виде образа системы, а также позволяют отобразить в обобщенном виде системные структуры и связи. Графические методы бывают объемными и линейно-плоскостными. В основном используются в виде графика Ганта, гистограмм, диаграмм, схем и рисунков. Такие методы и получаемое с их помощью представление дают возможность наглядно отобразить ситуацию или процесс принятия решений в изменяющихся условиях.