Системный анализ как теоретический метод исследования

Системный анализ – это методология теории систем, заключающаяся в исследовании любых объектов, представляемых в качестве систем, проведения их структуризации и последующего анализа. Главная особенность системного анализа заключается в том, что он включает в себя не только метод анализа (от греч. analysis – расчленение объекта на элементы), но и метод синтеза (от греч. synthesis – соединение элементов в единое целое).

Системный анализ принято рассматривать в двух аспектах как:

1. Научную дисциплину, разрабатывающую общие принципы исследования сложных объектов с учетом их системного характера.

2. Методологию исследования (анализ) любого объекта в качестве системы и конструирования (синтез) новой системы в соответствии с определенными целями.

В первом случае системный анализ выступает в качестве универсальной научной теории исследования объектов — систем. Как научная дисциплина системный анализ развивает идею кибернетики, т.е. исследует категории общие для многих дисциплин и относящиеся к понятию «система», которое изучается в любой научной отрасли знаний.

Например, любой экономический объект, и экономику в целом, можно исследовать с системных позиций с трех позиций:

· генетической, т.е. историческое развитие системы;

· организационной, т.е. изучение структуры строения системы;

· функциональной, т.е. изучения процессов ее функционирования.

Во втором случае системный анализ рассматривается в качестве прикладных научных средств исследования и проектирования систем с заданными характеристиками. В этом аспекте системный анализ представляет собой эффективное средство решения сложных, недостаточно четко сформулированных проблем в науке, производстве и других предметных областях.

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

Следовательно, системный анализ — это совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера, вызванных наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Он опирается на системный подход, а также на ряд математических дисциплин, современных методов управления и информационных технологий.

В основе методологии системного анализа лежат операции количественного сравнения и выбора альтернатив в процессе принятия решения, подлежащего реализации. Если требование заданного 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 свойства альтернатив (результат, эффективность, стоимость и другие).

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).

Поэтому, 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.

Проблема – это сложный теоретический или практический вопрос, требующий разрешения, изучения, исследования. Проблема – это всегда наличие какого-либо противоречия между реальной системой и требованиями к ней внешней среды.

Например, проблема возникает тогда, когда состояние системы уже не соответствует реальным условиям существования ее в прежнем виде. Разрешение проблемы может осуществляться в процессе принятия решений по ее изменению на основе выявления причинно-следственных связей между ее прежними параметрами и требованиями к ее изменению в новых условиях.

Выявление проблемных ситуаций – это и есть проблема принятия решений. Процесс принятия решений должен завершаться конкретными результатами. Такими результатами становятся решение конкретных задач.

Поэтому проблема принятия решений разбивается на ряд обязательных этапов:

· определение цели исследования или определение системы целей;

· определение критериев их достижения;

· формулировка конкретных задач;

· выбор способов, приемов, методов и научных средств для решения поставленных задач.

Основными задачами системного анализа являются:

· задача декомпозиции означает представление системы (проблемы) в виде подсистем (задач), состоящих из более мелких элементов;

· задача анализа состоит в нахождении различного рода свойств системы, элементов и определения границ окружающей среды с целью определения закономерностей ее поведения;

· задача синтеза состоит в том, чтобы на основе знаний о системе, полученных при решении первых двух задач, создать новую модель системы, определить ее структуру, параметры, обеспечивающие эффективное функционирование системы, решение задач и достижение поставленной цели исследования.

Общая структура системного анализа представлена в таблице 3.1.

Таблица 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 проблемы. Логическая структура процесса принятия решений в рамках системного анализа представлена на рисунке. 1.

В методике системного анализа главное — процесс постановки цели. В экономике не нужна готовая модель объекта или процесса принятия решения (математический метод), нужна методика, позволяющая постепенно формировать модель решения, обосновывая ее адекватность на каждом шаге формирования эффективного решения, с участием лица принимающего решение (ЛПР).

Рисунок 1. Схема процесса решения проблемы

Проблемы (задачи), решение которых ранее были основаны на интуиции (проблема управления разработками организационных структур), теперь не могут решаться без системного анализа, т.к. чаще всего они имеют системный характер. Для принятия «взвешенных» проектных, управленческих, социально-экономических и других решений необходим широкий охват и всесторонний анализ факторов, существенно влияющих на решаемую проблему. Необходимо использовать системный подход при изучении проблемной ситуации и привлекать средства системного анализа для решения этой проблемы. Особенно полезно использовать методологию системного подхода и системного анализа при решении сложных проблем — выдвижении и выборе концепции (гипотезы, идеи) стратегии развития фирмы, разработке качественно новых рынков сбыта продукции, совершенствование и приведение в соответствие с новыми условиями рынка внутренней среды фирмы и т.д.

Системный анализ основывается на множестве принципов, которые определяют его основное содержание и отличие от других видов анализа.

К ним относятся следующие принципы:

· Конечной цели, формулирование цели исследования, определение основных свойств функционирующей системы, ее назначение (целеполагание), показатели качества и критерии оценки достижения цели;

· Измерения, суть этого принципа в сопоставимости ее параметров с параметрами системы высшего уровня, т.е. внешней среды. О качестве функционирования какой-либо системы можно судить только применительно 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;

· 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;

· Единства – рассмотрение системы как целого и совокупности взаимосвязанных элементов. Принцип ориентирован на «взгляд внутрь» системы, на расчленение ее с сохранением целостных представлений о системе;

· 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;

· Модульного построения – выделение функциональных моделей 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;

· Иерархии – определение иерархии функционально-структурных частей системы и их ранжирование, что упрощает разработку новой системы и устанавливает порядок ее рассмотрения (исследования);

· 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 сою очередь отражается на состоянии элементов системы и самой системы в целом. Структура всегда ограничивает потоки в пространстве и во времени;

· Развития – определение закономерностей ее функционирования и потенциала к развитию (или росту), адаптации к изменениям, расширению, усовершенствованию, встраивание новых модулей на основе единства целей развития;

· Децентрализации – сочетание функций централизации и децентрализации в системе управления;

· 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 определяет абсолютный приоритет конечной (глобальной) цели в процессе проведения системного анализа.

Этот принцип диктует следующие правила:

· в первую очередь, сформулировать цели исследования;

· анализ следует вести на базе первоочередного уяснения основной цели (функции основного назначения) системы, что позволит определить ее основные существенные свойства, показатели качества и критерии оценки;

· при синтезе решений любая попытка изменения должна оцениваться относительно того, помогает или мешает оно достижению конечной цели;

· цель функционирования искусственной системы задается, как правило, надсистемой, в которой исследуемая система является составной частью.

Понять, что ситуация требует исследования, есть первый шаг исследователя.Этот этап творчества непосредственно связан с фундаментальным философским понятием «цель», т.е. мысленным предвосхищением результата деятельности.

Цель регулирует и направляет человеческую деятельность, которая состоит из следующих основных элементов:

Из всех этих элементов (задач) определение цели стоит на первом месте. Сформулировать цель значительно труднее, чем следовать принятой цели. 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.

Следовательно, формулировка цели исследования играет определяющую роль в системном анализе, т.к. предопределяет его эффективность проведения, а, следовательно, и качество результата. Процесс формулирования цели должен состоять не только в определении желаемого результата, но и определения тех средств (ресурсов) с помощью которых она может быть достигнута. Необходимо помнить, что если ресурсов не достаточно для достижения сформулированной цели, то можно получить результат, но он будет не желаемого качества. Ресурсы (средства достижения цели), в данном случае, могут стать мерилом эффективности достигаемой цели, т.е. заданного качества результата.

Цель — это желаемое состояние системы или конечный результат деятельности. Первая и одна из важнейших задач специалиста по системному анализу состоит в раскрытии целей лицу, принимающему решение (ЛПР). Процесс раскрытия целей в системном анализе осуществляется методом итерации и выполняется совместно специалистом по системному анализу и ЛПР.

Определение целей — есть зеркальное отражение формулирования проблемы, поскольку проблема – это несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел. Правильная постановка целей может быть равносильна «половине» решения проблемы. Все усилия подчиненных, отличная организация работ и самая современная техника не приведут к успеху, если цель системного анализа выбрана ошибочно.

Цели тесно связаны с проблемами: с одной стороны, поставленная цель порождает проблему ее достижения, а с другой для решения проблемы ставится цель как путь ее решения. При этом проблемы могут иметь объективный или субъективный характер, а цели могут носить характер желания или направления деятельности.

Например, руководитель фирмы с целью совершенствования системы управления желает создать современную информационную систему. Данная цель порождает ряд проблем: недостаточность финансовых средств, отсутствие требуемых помещений, отсутствие соответствующих квалифицированных кадров для ее внедрения и эксплуатации и, наконец, проблема выбора технических и программных средств. Для конкретизации цели руководство должно определиться не только с потенциальными ресурсами для ее реализации, но и уточнить какую именно информационную систему нужно создать, для каких целей.

В ряде случаев подобное исследование приводит к выводу, что проблема таковой не является, либо была первоначально сформулирована неверно и требует уточнений.

Например, нельзя одновременно стремиться увеличить общий объем продукции, улучшить ее качество и уменьшить эксплуатационные расходы, поскольку данные цели несовместимы, они носят противоречивый характер. Увеличение объема продукции требуют дополнительных затрат. Поэтому было бы целесообразно установить некоторые пределы росту продукции путем определения его как «наивысшего роста продукции при плановом объеме затрат». Возможно, что если бы «уменьшению эксплуатационных расходов» придавался смысл «уменьшение эксплуатационных расходов, согласованное с приемлемым качеством, существующим оборудованием, инструментом и персоналом», то эта цель была бы достижимой.

Основные методы системного анализа представляют совокупность количественных и качественных методов, которые можно представить в виде таблицы 2.

Таблица 2 – Методы системного анализа

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

источник

Методы теоретического познания – это абстрагирование, анализ и синтез, индукция и дедукция, идеализация, аналогия, формализация, моделирование, методы гипотез и аксиоматический, системный метод и подход и т. д.

Абстрагирование. Сущность абстрагирования состоит в мысленном отвлечении от несущественных свойств, отношений и связей в объекте и между ними при одновременной фиксации отдельных сторон, аспектов этих предметов в соответствии с целями познания и задачами исследования, конструирования и преобразования. Результатом процесса абстрагирования будут абстракции – понятия естественного языка и понятия науки.

Метод абстрагирования включает два момента. Сначала производится отделение существенного от несущественного, важного от второстепенного в познавательной задаче. Затем производится оценка различных аспектов объекта, действующих факторов, условий, устанавливается наличие общего, принадлежность к определенным классам явлений, объектов и т. п. Необходимой стороной абстрагирования является установление независимости или пренебрежимо малой зависимости от определенных факторов. Далее производится замещение некоторого объекта идеальной или материальной природы, подвергающегося изучению, другим, менее богатым свойствами, имеющим ограниченное число параметров и характеристик. Полученный объект выступает в роли модели первого.

Следует заметить, что операция абстрагирования может применяться как к реальным, так и к абстрактным объектам, которые сами уже были результатом предшествующего абстрагирования. При этом мы как бы удаляемся от конкретности и богатства свойств исходного объекта, обедняем его, но иначе мы не смогли бы охватить широкие классы объектов и их общую сущность, взаимосвязь, форму, строение и т. п. Роль полученной в итоге абстракции состоит в том, что она позволяет в познании назвать казавшиеся ранее разными предметы одним именем, заменить сложное простым, классифицировать многообразие по общим признакам, т. е. выйти в итоге к обобщению, а значит – к закону.

Анализ – это мысленное разделение интересующего нас объекта или его аспектов на отдельные части с целью их систематического изучения. В их роли могут выступать отдельные материальные или идеальные элементы, свойства, отношения и т. д.

Синтез – мысленное соединение ранее изученных элементов в единое целое.

Из приведенных определений уже видно, что это взаимно предполагающие и дополняющие друг друга методы. В зависимости от степени исследованности, глубины проникновения в сущность объекта или его аспектов применяются анализ и синтез различного рода или вида: прямой, или эмпирический, анализ и синтез, которые пригодны на стадии первого, еще поверхностного ознакомления с объектом исследования и его аспектами, особенно при изучении сложного объекта; возвратный, или элементарно-теоретический, анализ и синтез, которые пригодны для постижения моментов, сторон, аспектов сущности, овладения определенными причинно-следственными зависимостями; структурно-генетический анализ и синтез, которые позволяют выделять в объекте исследования самое главное, центральное, решающее, ведущее к развертыванию объекта в целое; они охватывают генетические связи и опосредствования; их целые цепочки ведут к полноте охвата частей и их содержания или к системному видению и описанию объекта.

Индукция и дедукция – следующие два метода – подобно предыдущим парные и взаимодополняющие. Они занимают особое положение в системе научных методов и включают в себя применение чисто формальных логических правил умозаключения и вывода – дедуктивного и индуктивного. Начнем с разъяснения смысла индукции.

Под индукцией понимают умозаключение от частного к общему, когда на основе знания о части предметов делается вывод о свойствах всего класса в целом. При этом можно выделить следующие виды индукции. Полная индукция, когда делается вывод о свойствах данного объекта на основе перебора всех объектов данного класса. Это совершенно достоверное знание. Всякая наука стремится к его получению и использует в роли доказательства достоверности ее выводов, их неопровержимости.

Неполная индукция, когда общий вывод делается из посылок, не охватывающих всех объектов или аспектов данного класса. В ней присутствует, таким образом, момент гипотезы. Ее доказательность слабее предыдущей, ибо нет правил без исключения.

Исторически первой была так называемая перечислительная (или популярная) индукция. Она используется, когда на опыте замечена какая-нибудь регулярность, повторяемость, о чем и формулируют суждение. Если не будет опровергающих примеров, то тогда делается общий вывод в форме умозаключения. Такую индукцию относят к полной. Полную индукцию иначе называют еще научной, так как она дает не только формальный результат, но и доказательство неслучайности найденной регулярности. Такая индукция позволяет уловить и причинно-следственные связи. Пример полной индукции: последовательно проверенные металлы – один, другой, третий и т. д. – обладают электропроводностью, из чего следует вывод, что все металлы электропроводны и т. д. Пример неполной индукции: каждое четное число делится на два, и хотя их всех бесконечно большое множество, мы все же делаем вывод о кратности всех четных чисел двум, и т. п.

Дедуктивным называется умозаключение, в котором вывод о свойствах объекта и о нем самом делается на основании знания общих свойств и характеристик всего множества. Роль дедукции в современном научном познании и знании резко возросла. Это связано с тем, что современная наука и инженерная практика сталкиваются с объектами, недоступными обычному чувственному восприятию (микромир, Вселенная, прошлое человечества, его будущее, очень сложные системы разного рода и т. п.), поэтому все чаще приходится обращаться к мыслям, нежели к наблюдениям и экспериментам. Особое значение дедукция имеет для формализации и аксиоматизации знания, построения гипотез в математике, теоретической физике, теории управления и принятия решений, экономике, информатике, экологии и т. д. Классическая математика – типично дедуктивная наука. Дедукция отличается от других методов тем, что при истинности исходного знания она дает истинное же выводное знание. Однако нельзя и переоценивать силу дедукции. Прежде чем ее применять, надо получить истинное исходное знание, общие посылки, а поэтому особое значение остается за методами получения такого знания, о которых говорилось выше.

Идеализация. Для целей научного познания, конструирования, проектирования и преобразования широко используются так называемые «идеальные объекты». Они не существуют в действительности, принципиально не реализуются на практике, но без них невозможны теоретическое знание и его приложения. К их числу относятся точка, линия, число, абсолютно твердое тело, точечный электрический заряд, заряд вообще, идеальный газ, абсолютно черное тело и многие другие. Науку без них нельзя представить. Мысленное конструирование таких объектов называется идеализацией.

Чтобы идеализация протекала успешно, необходима абстрагирующая деятельность субъекта, а также другие мыслительные операции: индукция, синтез и т. д. При этом мы ставим себе следующие задачи: мысленно лишаем реальные объекты некоторых свойств; наделяем мысленно эти объекты определенными нереальными предельными свойствами; именуем полученный объект. Чтобы выполнить эти задачи, прибегают к многоступенчатому абстрагированию. Например, отвлекаясь от толщины реального предмета, получают плоскость; лишая плоскость одного измерения, получают линию; лишая линию единственного ее измерения, получают точку, и т. п. А как перейти к предельному свойству? Расположим, к примеру, известные нам тела в ряд в соответствии с увеличением их твердости. Тогда, в пределе, мы получим абсолютно твердое тело. Примеры легко можно продолжить. Такой идеальный объект, как несжимаемость, сконструирован теоретически, когда свойство сжимаемости принимается равным нулю. Абсолютно черное тело мы получим, если припишем ему полное поглощение поступающей энергии.

Заметим, что абстрагирование от любого из свойств есть обязательно приписывание ему противоположного свойства, причем прежнее отбрасывается, иначе мы не получим идеального объекта.

Аналогия. Это один из методов познания, когда из сходства некоторых признаков, аспектов у двух или более объектов делают вывод о сходстве других признаков и свойств этих объектов.

Построим аналогию. Известно, что Солнце – рядовая звезда нашей Галактики, в которой порядка 100 млрд таких звезд. У этих светил много общего: огромные массы, высокая температура, определенная светимость, спектр излучения и т. д. У них есть спутники – планеты. По аналогии с нашей Солнечной системой ученые делают вывод, что кроме нашей в галактике есть еще обитаемые миры, что мы не одиноки во Вселенной. Аналогия не дает абсолютной достоверности для вывода: в ней всегда есть элемент догадки, предположения, и только опыт и практика могут вынести окончательный приговор той или иной аналогии.

Формализация. Сам этот термин неоднозначен и применяется в разных значениях. Первое – как метод решения специальных проблем в математике и логике. Например, доказательство непротиворечивости математических теорий, независимости аксиом и т. п. Вопросы такого рода решаются путем использования специальной символики, что позволяет оперировать не с утверждениями теории в их содержательном виде, а с набором символов, формул разного рода. Второе – в широком смысле – под формализацией понимается метод изучения разнообразных проблем путем отображения их содержания, структуры, отношений и функций при помощи различных искусственных языков: математики, формальной логики и других наук.

В чем состоит роль формализации в науке? Прежде всего формализация обеспечивает полноту обозрения определенных проблем, обобщенность подхода к ним. Далее благодаря символике, с чем формализация неизбежно связана, исключаются многозначность (полисемия) и размытость терминов обычного языка, в результате чего рассуждения становятся четкими и строгими, а выводы доказательными. И, наконец, формализация обеспечивает упрощение изучаемых объектов, заменяет их исследование изучением моделей: возникает как бы моделирование на основе символики и формализмов. Это помогает успешнее решать различные познавательные, проектировочные, конструкторские и другие задачи. Из сказанного видно, что формализация связана с моделированием, она связана также с абстрагированием, идеализацией и другими методами.

Моделирование. Моделирование как мощный и эффективный метод применяется эмпирически в виде макетов и на теоретическом уровне в виде знаковых построений. Различают аналоговое моделирование, когда оригинал и модель описываются одинаковыми математическими уравнениями, формулами, схемами и т. п. Сложнее – знаковое моделирование. Здесь в роли моделей – заместителей реальных объектов – служат числа, схемы, символы и т. п. Собственно, и технический проект в значительной своей части выражается именно таким способом. Но этот вид моделирования получает дальнейшее свое развитие благодаря математике и логике в виде логико-математического моделирования. Здесь операции, действия с вещами, процессами, явлениями, свойствами и отношениями заменены знаковыми конструкциями, структурой их отношений, выражением на этой основе динамики объектов и их функций.

Еще одним шагом вперед стало развитие модельного представления информации на компьютерах: компьютерного моделирования. Построенные при этом модели опираются на дискретное представление информации об объектах. Открывается возможность моделировать в режиме реального времени, строить виртуальную реальность.

Аксиоматический метод – это метод организации наличного знания в дедуктивную систему. Он широко применяется в математике и математизированных дисциплинах. При использовании этого метода ряд простых идей, ранее доказанных или очевидных, вводится в основы теории в виде исходных положений. В математике их называют аксиомами, в теоретической физике и химии – «началами» или принципами. Все остальное знание – все теоремы, все законы и их следствия – выводятся из них по определенным логическим правилам, т. е. дедуктивно.

Утверждение аксиоматического метода в науке связывают с появлением знаменитых «Начал» Евклида. Основные требования к данному методу таковы: непротиворечивость аксиом, т. е. в системе аксиом или начал не должны одновременно присутствовать некоторое утверждение и его отрицание; полнота, т. е. аксиом без следствий не должно быть, и их количество должно дать нам все следствия или их отрицания; независимость, когда любая аксиома не должна быть выводима из других. К данной системе добавить нечего.

Достоинства аксиоматического метода состоят в том, что аксиоматизация требует точного определения используемых понятий и строгости рассуждений. Она упорядочивает знание, исключает из него ненужные элементы, устраняет двусмысленность и противоречия, позволяет по-новому взглянуть на прежде достигнутое знание в рамках определенной теоретической системы. Правда, применение этого метода ограничено, и в рамках математики он тоже имеет определенные границы. В выяснении этого вопроса выдающуюся роль сыграла доказанная Куртом Геделем теорема о принципиальной неполноте развитых формальных систем знания. Суть ее в том, что в рамках данной системы можно сформулировать такие утверждения, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть без выхода из данной аксиоматизированной системы в метатеорию. Для всей математики такую роль играет арифметика. Результат Геделя привел к краху иллюзии математиков о всеобщей аксиоматизации математики.

источник

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Сибирский федеральный университет»

Институт градостроительства, управления и региональной экономики

«Системный анализ как теоретическая основа исследования систем управления»

по дисциплине: «Исследование систем управления»

1. Характеристика исследования систем управления

Список используемой литературы

Управление – процесс организации такого целенаправленного воздействия на объект, в результате которого объект переходит в требуемое (целое) состояние (управление государством, народным хозяйством, управление в сфере материального производства и оказания услуг, городом цехом и т.д.).

Экономическая стабильность организации, ее выживаемость и эффективность деятельности в условиях рыночной экономики связаны с ее совершенствованием и развитием. По принципу адаптации к внешней среде.

Успех предприятия зависит от способности быстро адаптироваться к внешним изменениям (проявляется в динамическом освоении новой реализации продукции, современной товар техники и технологии, применении прогрессивных форм организации труда, производства и управления, совершенствовании кадрового потенциала).

Система управления предприятием должна отвечать современным рыночным условиям:

· Обладать высокой гибкостью производства, позволяющем быстро менять ассортимент изделий (жизненный цикл продукции или услуги стал короче, разнообразие изделий и объем выпуска разных партий больше);

· Быть адекватной сложной технологии производства, требующим современных форм контроля, организации и разделение труда;

· Учитывать серьезную конкуренцию на рынке товаров (услуг) в корне изменившую отношение к качеству продукции, потребовавшую организовать после проданное обслуживание и дополнительные фирменные услуги.

· Учитывать требования к уровню качества обслуживания потребителей и времени выполнения договоров, которые стали слишком высокими для традиционных производственных систем и механизмов принятия управленческих решений;

· Учитывать изменение структуры издержек производства;

· Принимать во внимание необходимость учета неопределенности внешней среды;

1. Характеристика исследования систем управления

Исследование систем управления – вид деятельности направленный на развитие и совершенствования в соответствии с постоянно изменяющимися внешними и внутренними условиями.

Виды исследований различаю по:

1. практические исследования – предназначены для быстрых эффективных решений и достижение желаемых результатов;

2. научно-практические исследования – ориентированны на перспективу, более глубокое понимание тенденций и закономерностей развития организаций, повышение образовательного уровня работников.

— методологии проведения исследования:

1. эмпирического характера;

2. опирающиеся на систему научных знаний.

— использованию ресурсов собственных и привлекаемых.

Вид исследований выбирается в зависимости от поставленных целей.

Исследование систем управления включает следующие работы:

1. выявление проблемы и проблемных ситуаций;

2. определение причин их происхождения, свойств, содержания;

3. установление места этих проблем и ситуации;

4. нахождение путей, средств и возможностей использования новых знаний о проблеме;

5. разработка вариантов решения проблем;

6. выбор оптимального варианта решения проблемы по критериям результативности.

К составу и квалификации аналитиков и разработчиков, проводящих исследования представляются следующие требования:

· иметь опыт работы в области управление конкретными производственными областями;

· обладать знаниями современных методов и техники управления;

· обладать знаниями методов исследования операций и системного анализа;

· иметь способности к общению со специалистами различных уровней и профилей;

· уметь систематизировать полученную информацию инициировать новации в организации.

Подготовка специалистов осуществляется заблаговременно.

Исследование систем управления включает:

· уточнение цели развития и функционирования предприятий и его подразделений;

· выявление тенденций развития предприятия в конкретной рыночной среде;

· выявление факторов, обеспечивающих достижение сформулированной цели и препятствующих ей;

· сбор необходимых данных для: 1) разработки мероприятий по совершенствованию действующей системы управления; 2) получение необходимых данных для привязки современных моделей, методов и средств к условиям конкретного предприятия.

В менеджменте рассматривается множество организаций, которые представляют совокупность людей (групп). Объединенных для достижения каких-либо целей, решение какой-либо задачи на основе принципов разделения труда и распределения обязанностей.

Отсюда родственные, общественные, частные, научно-производственные объединения и т.п.

Организации создаются для удовлетворения разнообразных потребностей людей в продукции (услугах), поэтому они имеют самые различное назначение, размеры, строение и т.д.

Множество целей и задач, стоящих перед организациями разного класса точности и разной отраслевой принадлежности приводит к тому, что для управления или требуются специальные знания и искусство, методы и приемы, обеспечивающие эффективную совместную деятельность работников всех структурных подразделений.

Любая организация может быть описана следующими параметрами: цели, организационная структура, внешняя и внутренняя среда, совокупность ресурсов, нормативная и правовая основа, специфика процесса функционирования социальных и экономических отношений и, наконец, организационная культура. Каждая организация имеет конкретную систему управления.

Система управления – объект исследования.

Исследование системы управления можно проводить на основе научной концепции. Любой вид управленческой деятельности связан с управлением людьми, объединенных в рамках предприятия в отделы, подразделения, службы и т.д.. Следовательно: управленческая деятельность – управление социальными коллективами людей (социально управляемая система).

Социально-управляемая система: министерство, научно-производственное объединение, предприятия, цехи, холдинги, отдельные компании. Каждый из этих объектов исследования имеет свои особенности.

Система управления организации – сложная система, созданная для сбора и передачи информации, с целью получения максимального конечного результата при определенных ограничениях (например, наличие ресурсов).

Управление предприятием частое употребление термина «система» (производственная система, система материально-технического снабжения, система сбыта, различные обеспечивающие и обслуживающие системы).

Представление объекта в виде системы связанной с трудностями из-за наличия множества определений системы.

Основные этапы системного анализа:

· построение и использование моделей;

Системный анализ – конструктивное направление исследования процессов управления. Системный анализ– комплекс исследований, направленных на выявление общих тенденций и факторов развития организаций и выработку мероприятий по совершенствованию системы управления и всей производственно-хозяйственной деятельности организации.

Системный анализ позволяет выявить целесообразность создания либо совершенствования организации, определить, к какому классу сложности она относится, выявить наиболее эффективные методы научной организации труда, которые применялись ранее.

Системный анализ деятельности предприятия либо организации проводится на ранних стадиях работ по созданию конкретной системы управления. Это обусловлено следующими причинами:

· Продолжительностью и трудоемкостью работ, связанных с предпроектным обследованием;

· Подбором материалов для проведения исследования;

· Выбор метода исследования;

· Обоснованием экономической, технической и организационной целесообразности;

· Разработкой компьютерных программ.

Конечной целью системного анализа является разработка и внедрение выбранной эталонной модели системы управления.

В соответствии с главной целью выполняются следующие исследования системного характера:

· выявляются общие тенденции развития предприятия, его место и роль в рыночной экономике;

· устанавливаются особенности функционирования предприятия и его подразделений;

· выявляются условия, обеспечивающие достижение поставленных целей;

· определяются условия, препятствующие достижению целей;

· осуществляется сбор необходимых данных для проведения анализа и разработки мероприятий по совершенствованию действующей системы управления;

· используется передовой опыт других предприятий;

· изучаются необходимые сведения для адаптации, выбранной эталонной модели к условиям рассматриваемого предприятия.

В процессе системного анализа находятся следующие характеристики:

источник

6.1.1. Особенности системного анализа. После изучения понятия «система», принципов функционирования сложных систем, подходов к их моделированию и измерению, появляется возможность рассмотреть системный анализ как метод для получения новых знаний о сложных системах. В этой роли системный анализ представляет собой достаточно формализованную технологию рассмотрения сложного объекта, включающую определённый набор конкретных этапов и шагов. При исследовании сложных систем принято использовать два подхода (рис.61), акцентируя один из них в зависимости от требований ситуации:

— Индукцию («от простого к сложному»). Сначала изучаются свойства отдельных частей системы – элементов, а уже на основе знания об их свойствах делается вывод о свойствах системы.

— Дедукцию («от сложного к простому»). Сначала изучаются свойства всей системы, уже на основе этого знания делаются выводы о свойствах элементов.

Рис.61. Подходы к исследованию

Эффективность системного анализа повышается в зависимости от увеличения сложности исследуемой системы, но при условии четкой формулировки единых системных целей при взаимосвязанном рассмотрении важных сторон системы. Системный анализ основывается на поиске конкретных механизмов целостности объекта и выявлении пространственного и логического размещения его связей.

Характеристика основных подходов, используемых в системном анализе

В системном анализе используются следующие основные подходы:

1. Системный подход – направление методологий исследования, предполагающее рассмотрение объекта как множества элементов в совокупности отношений и связей между ними с учётом свойства целостности.

Основными характеристиками системного подхода являются целостность, иерархичность строения, структуризация, множественность и системность, рассмотренные выше.

2. Структурный подход – направлениие методологий исследования, предполагающее изучение структуры и функций системы с учётом зависимости между ними.

3. Интегральный подход – направление методологий исследования, предполагающее многоаспектный анализ сторон, свойств, функций, структуры и внешних взаимосвязей системы и выявление наиболее значимых из них.

4. Конструктивный подход – направление методологий исследования, предполагающее рассмотрение системы в виде объекта, преобразующего входы в выходы по некоторым законам

5. Проблемный подход – направление методологий исследования, опирающееся на понятие проблемы, как противоречия между целями, свойствами, функциями или состояниями системы и методы разрешения подобных проблем.

6. Ситуационный подход – направление методологий исследования, основанное на методах планирования типовых ситуаций и сценариев управления ими, а также методов определения прчинно-следственных связей.

7. Морфологический подход – направление методологий исследования, предполагающее точное формальное определение некоторой проблемы с выявлением множества его решений и основанное на применении методов морфологического моделирования

8. Инновационный подход – направление методологий исследования, предполагающее выявление экономически значимых новшеств и внедрение их в реальные бизнес-процессы организаций с целью повышения их эффективности (как правило, речь идёт об экономической эффективности).

9. Целеориентированный подход – направление методологий исследования, предполагающее структурную декомпозицию целей системы для выяснения целей и задач отдельных подсистем и элементов системы.

10. Нормативный подход – направление методологий исследования, основанных на рационализации и унификации применяющихся методов и технологий, а также на управлении требованиями к системам и процессам.

6.1.3. Принципы (закономерности) системного анализа. Системный анализ предоставляет исследователю удобную и эффективную схему решения проблемы практики за счёт всестороннего изучения объекта исследования как системы. Для использования этой схемы исследования необходимо руководствоваться следующими принципами:

1) Принцип конечной цели утверждает приоритет конечной (глобальной) цели системы. Он утверждает, что цель системы – это система целей её подсистем и элементов: сначала основная цель определяет подцели, а затем их достижение обеспечивает достижение основной цели (рис.62).

Рис.62. Схема формирования основной цели

Например, сначала заведующий кафедрой формирует план работы кафедры, направленный на достижение целей вуза (системы), а преподаватели выполняют этот план, способствуя достижению целей кафедры (подсистемы).

Принцип раскрывается через следующие правила:

— перед проведением системного анализа необходимо сформулировать цель исследования;

— анализ следует вести после выяснения основной цели, функции или основного назначения исследуемой системы;

— при исследовании любые изменения системы должны оцениваться относительно того способствуют или препятствуют они достижению конечной цели;

— цель функционирования искусственной системы задается системой, для которой исследуемая система является элементом.

Примечание – нижестоящие цели подчиняются вышестоящим.

2) Принцип измерения. Измерять параметры функционирования системы можно только на основе сопоставления их с параметрами системы более высокого порядка, выступающей в роли шкалы.

Рис.63. Измерение эффективности подсистемы на примере автомобиля

Для определения эффективности функционирования системы надо представить её как часть более общей и проводить оценку общих свойств исследуемой системы относительно целей и задач данной надсистемы (рис.63).

Например, для оценки достижений кафедры необходимо измерить их по шкале, сформированной для многих кафедр вуза (определить рейтинг) и определить место кафедры на шкале заслуг.

Признак, по которому производится сравнение, называется мерой.

— в ряде случаев, в частности в физике, метрологии и т.д., измерение параметров производится при помощи сравнения с эталонами;

— при научных исследованиях сравнение нового знания (методик, моделей и т.д.) производится с уже известными, нашедшими подтверждение на практике.

Данный принцип можно считать эквивалентным утверждению, что «всё познаётся в сравнении».

3) Принцип эквифинальности. Система может достигнуть требуемого конечного состояния, не зависящего от времени и определяемого собственными характеристиками системы при различных начальных и граничных условиях, различными путями. Это свойство означает сохранение устойчивости системы в течение определённого времени в определённом пространстве (рис.64).

Рис.64. Способы достижения одного результата

Например, по одному и тому же профилю можно обучаться и очно, и заочно, и на очно-заочной форме обучения.

4) Принцип единства означает совместное рассмотрение системы, и как целого, и как совокупности её элементов.

Например, учебная группа с одной стороны является самостоятельной единицей (целостностью), а с другой – объектом, состоящим из студентов (элементов).

5) Принцип связности. Рассмотрение любой части системы совместно с её окружением подразумевает проведение процедуры выявления связей между элементами системы и выявление связей с внешней средой (учет внешней среды) (рис.65).

Рис.65. Рассмотрение системы совместно с её окружением

Например, «лаборатория», как часть системы «кафедра», связана, помимо элементов системы, с такими сущностями внешней среды как «источники электроэнергии», «сервера университета» и т.д.

6) Принцип модульного построения утверждает, что полезно выделение модулей (подсистем) в системе и рассмотрение её как совокупность этих модулей (подсистем) (рис.66). Принцип указывает на возможность исследования части системы с учётом совокупности её входных и выходных связей с выходными модулями (подсистемами).

В этом случае можно исследовать свойства модулей (подсистем) через свойства элементов, входящих в неё.

Модули (подсистемы) экономической информационной системы можно поделить на следующие типы:

— средства производства (основные фонды);

— предметы труда (оборотные средства предприятия);

— производительные силы (кадровый ресурс);

Рис.66. Модульная схема самолёта

Например, система «факультет» состоит из подсистем «кафедр», а «кафедры», в свою очередь, состоят из «лабораторий» и т.д.

7) Принцип иерархии гласит, что полезно введение иерархии частей и их ранжирование, поскольку это упрощает разработку системы и устанавливает порядок рассмотрения частей. Кроме того, появляется возможность исследовать общие свойства связей между уровнями (вертикальные связи) и между элементами, находящимися на одном уровне (горизонтальные связи). Иерархия позволяет решать проблемы перехода количественных изменений в качественные за счёт определения границ между уровнями (рис.67).

Понятие «иерархии» связано с понятием «декомпозиции», т.е. с разделением системы на элементы, при котором полученные элементы несут часть целостных свойств декомпозируемой системы.

Рис.67. Уровни иерархии на примере физического строения вещества

Например, уровни иерархии вуза или любой другой организации.

8) Принцип функциональности состоит в том, что цель искусственной системы достигается через её функционирование, т.е. цель определяет функциональное назначение системы, а структура и элементы определяют функции и функционирование системы (рис.68).

Рис.68. Схема принципа функциональности

Помимо структурных моделей системы существуют функциональные модели, позволяющие оценивать её функциональность. Нередко эти модели объединяются в одну – структурно-функциональную модель.

Например, для достижения цели, связанной с получением новых знаний, студенту необходимо принять участие в функционировании учебного процесса.

9) Принцип развития указывает на свойство изменчивости систем со временем. Такие изменения могут происходить в сторону улучшения показателей эффективности системы. В этом случае система называется развивающейся. Если же изменение показателей системы происходит в сторону ухудшения, то её называют деградирующей. Любые системы обладают жизненным циклом, в ходе которого они зарождаются, развиваются, деградируют и разрушаются (рис.69). Для систем свойственен этап стабильного функционирования, когда процессы развития и деградации уравновешиваются.

Рис.69. Жизненный цикл искусственной системы

Например, технические специальности зарождаются по мере появления новых технических систем, развиваются и на определённом этапе могут быть закрыты в связи с отказом от таких систем, т.е. погибнуть.

10) Принцип децентрализации указывает на то, что при сочетании в сложных системах централизованного и децентрализованного управления степень централизации должна стремиться к минимальной, но быть достаточной для обеспечения выполнения поставленной цели. Следовательно, система более эффективна при минимально необходимой для достижения цели степени централизации (рис.70)

Рис.70. Зависимость эффективности управления от централизации

Например, рациональная степень централизации для кафедры вуза ближе к минимуму, чем к максимуму, а для военной части постоянной готовности – наоборот.

11) Принцип неопределенности заключается в учете неопределенностей и случайностей в системе. Принцип утверждает, что в системе могут быть определены не все структурные связи и элементы, функции или внешние воздействия, но при этом она может достигать своей цели.

Человек может приходить к верному решению, не располагая всеми знаниями в предметной области. Любое исследование позволяет собрать лишь некоторый, обычно небольшой процент информации об его объекте. Тем не менее, это не мешает человеку выявлять объективные законы вселенной.

Например, ни один студент не может полностью владеть всеми знаниями о предметной области, но может успешно сдавать экзамены, демонстрируя удовлетворяющие преподавателя знания.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 434 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

источник