Лекция 10. БАЗОВАЯ МЕТОДИКА СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА Основные вопросы темы: 1. Проблематика и постановка задачи 2. Моделирование, синтез и реализация решения Литература: 1. Волкова В.Н. Теория систем и системный анализ: учебник. – М.: Юрайт Анфилатов В.С. Системный анализ в управлении: учебное пособие. – М.: Финансы и статистика, Дрогобыцкий И.Н. Системный анализ в экономике: уч. пос..- М.: Финансы и статистика, 2007.

1. Проблематика и постановка задачи Методика системного анализа 1. Формулировка проблемы и определение системы в деятельности которой она имеет место. 2. Формирование проблематики. 3. Конфигурирование проблемы. 4. Постановка задачи. 5. Определение цели. 6. Определение критериев и ограничений. 7. Генерирование альтернатив. 8. Моделирование. 9. Синтез решения. 10. Реализация решения.

1. Формулировка проблемы Работа по структурированию исходной проблемы начинается с того, что инициатор проведения системных исследований (заказчик) составляет первоначальную формулировку проблемы. В большинстве случаев она только обозначает сферу интересов и содержит лишь очень приблизительный намек на то, что необходимо исследовать. Даже в том случае, когда первоначальная формулировка проблемы внешне имеет вполне конкретный характер, это не значит, что так же будет звучать и постановка задачи

Причины: 1. проблема содержащая система не является изолированной. Она связана с другими системами своего уровня, может входить составной частью в некоторую надсистему или включать в себя другие системы в качестве подсистем. Следовательно, при решении проблемы нужно учитывать, как результаты решения скажутся на окружении проблема содержащей системы. 2. формулируемая заказчиком постановка задачи является его представлением или моделью реальной проблемной ситуации. Как правило, это представление носит приблизительный характер. Поэтому следует проверять предложенную формулировку на адекватность, что приводит к необходимости ее уточнения, дополнения и расширения. Это обязывает аналитика считать любую исходную формулировку проблемы лишь "нулевым приближением" постановки задачи на проведение системного исследования

2. Формирование проблематики Открытость и многосторонние связи проблема содержащей системы обусловливают необходимость относиться к решаемой проблеме не как к отдельно взятой, а как к совокупности взаимосвязанных проблем. Для обозначения этой совокупности используют термин проблематика. На втором этапе системного анализа существующая проблема расширяется до проблематики путем проецирования данной проблемы на интересы каждой системы из ближайшего окружения, тем или иным образом связанной с проблема содержащей системой.

Системы, представляющие следующие заинтересованные стороны: 1) заказчика; 2) лиц, принимающих решения; 3) активных участников решения проблемы; 4) пассивных участников решения проблемы, т.е. тех, на ком скажутся (положительным или отрицательным образом) последствия решаемой проблемы; 5) системного аналитика и его группу, т.е. тех, кто непосредственно проводит системный анализ и вырабатывает управляющие воздействия, призванные решить или, по крайней мере, уменьшить существующую проблему.

Формулировка проблематики в том и заключается, чтобы дать развернутую картину того, кто из ближайшего окружения системы и в чем заинтересован, а также какие изменения они хотят привнести в решение проблемы и почему. Разумеется, информация такого рода может быть получена в ходе непосредственного интервьюирования представителей заинтересованных сторон и/или проведения социологических опросов. К их составлению предъявляется одно принципиальное требование содержащейся в них информации должно быть достаточно для формирования адекватной проблематики предметной области.

3. Конфигурирование проблемы Одним из ключевых результатов расширения проблемы до проблематики является перечень тех точек зрения, которые необходимо учесть при решении проблемы. Процесс рассмотрения исходной проблемы с каждой конкретной точки зрения может описываться с помощью специфического языка. Совокупность всех языков, на которых будет описываться решаемая проблема, называют конфигуратором системы. Число языков, входящих в конфигуратор, должно быть достаточным для отражения всех существенных сторон решаемой проблемы.

Если число заинтересованных сторон слишком велико, то появляется настоятельная потребность в уменьшении размерности проблематики, которая решается посредством агрегирования. Простейший способ агрегирования состоит в установлении отношения эквивалентности между близкими точками зрения. При этом в самом начале необходимо четко определить, по какому принципу будет проводиться агрегирование: по принципу искусственной классификации, т.е. образования классов для удобства, или по принципу природной кластеризации, т.е. определения естественной общности определенных точек зрения.

При определении конфигурации проблемы важно задать структуру проблематической надсистемы во всех ее существенных отношениях (разрезах). Совокупность всех существенных отношений в проблематической подсистеме будет определять конфигурацию решаемой проблемы, которая должна содержать разработку стольких структур, сколько языков или различных точек зрения на проблему включено в ее конфигуратор. На данном этапе системного анализа главным является предположение о том, что такая совокупность точек зрения исчерпывающим образом позволяет описать исходную проблему и содержащую ее систему.

4. Постановка задачи Цель - перевести существующую проблему в приемлемую постановку задачи принятия решения. Последняя кроме задания на проведение аналитических работ должна подсказывать направление поиска возможных вариантов решения проблемы. Формулировку задачи можно дополнить условиями, предопределяющими желаемые направления трансформации системы, исходя из реальной конфигурации исходной проблемы. Эти условия в первую очередь должны задавать границы, глубину и этапность изменений.

Окончательное решение проблемы может иметь различный вид: 1. целевая программа; 2. решение по реорганизации проблема содержащей системы; 3. решение по совершенствованию механизма управления; 4. решение по перераспределению имеющихся ресурсов и т.д. В любом случае это должно быть управленческое решение, реализация которого позволит устранить имеющуюся проблему или, по крайней мере, ослабить ее проявление.

5. Определение целей На данном этапе исследования системы определяется, что необходимо сделать для решения или уменьшения существующей проблемы. Так как в решении проблемы заинтересовано много лиц и сторон, на предыдущих этапах мы расширили нашу проблему до проблематики. Стремление удовлетворить все заинтересованные стороны при решении проблемы для данного этапа системного анализа имеет следствием множественность целей.

Трудности, связанные с определением целей: 1. Цель это описание желаемого будущего, в чем легко ошибиться или допустить неточные формулировки. 2. Так как проблему нельзя отрывать от проблематики, то цель редко бывает единственной. 3. Формирование целей заинтересованных сторон осуществляется с учетом существующих систем ценностей, которые, как правило, различны, а зачастую и противоречивы. 4. При множественности целей существует опасность их смешения или подмены средствами, призванными обеспечить достижение целей. 5. Цели могут меняться с течением времени.

Необходимо помнить, что определить правильную цель важнее, чем найти наилучшую альтернативу. Дело в том, что не самая лучшая альтернатива все- таки ведет к цели, пусть и не оптимальным образом, в то время как выбор неправильной цели никогда не приведет к решению проблемы, а станет причиной появления новых проблем.

6. Выбор критериев Под критерием понимают любой способ сравнения альтернатив. Это означает, что критерием качества альтернативы может служить любой ее признак, значение которого можно зафиксировать как минимум в порядковой шкале. Критерий - это подобие цели или ее модель. Конкретный критерий является проекцией (отображением) ценностей, воплощенных в целях, на параметры допустимых альтернатив. Определение значения критерия для данной альтернативы, по существу, является косвенным измерением степени ее пригодности как средства достижения цели. Другими словами, критерий представляет собой количественную модель качественной цели.

От критериев требуется как можно большее сходство с целями, чтобы оптимизация по критериям соответствовала максимальному приближению к цели. С другой стороны, критерии не могут полностью совпадать с целями уже хотя бы потому, что они фиксируются в различных шкалах: цели в номинальных, критерии в порядковой и выше.

Многокритериальность реальных задач связана не только с множественностью целей, но и с тем, что одну цель редко удается выразить одним критерием. Поскольку, с одной стороны, многокритериальность является способом повышения адекватности описания цели, а с другой повышает сложность решения задачи, то необходимо заботиться о минимизации числа используемых критериев при достаточно полном "покрытии" цели. Это означает, что критерии должны описывать все важные аспекты цели, но при этом критериев должно быть немного.

Формальная модель проблемной ситуации, включает: проблема содержащую систему, в которой существующая ситуация воспринимается как проблема; проблема разрешающую систему, которая может так повлиять на ход событий, что проблема исчезнет полностью или ослабеет; окружающую среду, в которой существуют и с которой взаимодействуют обе системы.

Характер целей для трех составных компонент проблемной ситуации различен: 1. для проблема содержащей системы это цели достижения (главное разрешить проблему); 2. цели проблема разрешающей системы связаны с рациональным расходованием ресурсов на решение проблемы (главное экономично решить проблему); 3. цели внешней среды носят пассивный, но обязательный характер (главное не предпринимать ничего, что противоречило бы законам природы).

7. Генерирование альтернатив Сущность заключается в поиске идей, подходов, предложений и рекомендаций, на множестве которых будет формироваться базовый перечень допустимых вариантов решения исходной проблемы, или перечень допустимых альтернатив. Важно сгенерировать как можно больше альтернатив, что обеспечит большую вероятность попадания наилучшей альтернативы в исходный перечень. Приемы генерации альтернатив:

а) поиск идей в сети Интернет, патентных фондах, научной литературе и других информационных ресурсах; б) интервьюирование и анкетные опросы заинтересованных лиц; в) привлечение квалифицированных экспертов; г) комбинирование имеющихся альтернатив и образование промежуточных вариантов (т.е. не "либо-либо", а "кроме того, еще"); д) модификация альтернатив, т.е. формирование альтернатив, лишь частично отличающихся от первоначальных; е) включение альтернатив, противоположных предложенным, в том числе и "нулевой" альтернативы, предполагающей естественное развитие событий без участия человека ("не делать ничего"); ж) включение в рассмотрение альтернатив, которые на первый взгляд кажутся глупыми и надуманными; з) генерирование альтернатив, рассчитанных на различные интервалы времени (долгосрочные, краткосрочные, экстерные).

Стремление к формированию как можно большего перечня исходных альтернатив может привести к тому, что их число будет внушительным, что приведет к неприемлемым затратам времени и ресурсов. В таких случаях рекомендуется провести "грубое отсеивание". Этот метод заключается в том, что имеющиеся альтернативы не сравниваются количественно, а лишь проверяются на присутствие в них некоторых желательных качественных признаков.

8. Моделирование Задача увязать воедино глобальную цель системы, ее критерии и ограничения с допустимыми альтернативами таким образом, чтобы получить возможность сравнивать последние на предмет эффективности определяемых ими путей достижения цели.

Характер формируемой модели в первую очередь определяет конфигуратор проблемы, т.е. языки, на которых она описана с позиций всех заинтересованных сторон. Следовательно, характер модели, ее адекватность реальной ситуации и продуктивность в смысле выработки необходимых управляющих воздействий на проблема содержащую систему в огромной степени зависят от выразительных способностей языков, входящих в конфигуратор проблемы, и допустимых манипуляций (операций) на множестве языковых конструкций каждого из них.

9. Синтез решения Если проблемная ситуация описывается единой моделью (причинно-следственной или математической), то реализация последней автоматически приводит к искомому результату, т.е. этапы моделирования и синтеза решения в этом случае как будто объединяются и реализуются одновременно. Во всех других случаях выделяют в самостоятельный этап системного анализа. Его суть заключается в том, чтобы на основе сравнения отдельных альтернатив (с помощью модели или без нее) выбрать оптимальную.

В случае множества заинтересованных сторон выбранное решение вряд ли наилучшим образом будет удовлетворять каждую сторону. Поэтому оптимальным с точки зрения системного анализа является то решение, которое обеспечивает улучшение функционирования системы для хотя бы одной заинтересованной стороны при отсутствии ухудшения для других заинтересованных сторон.

Здесь имеет место не просто целевое сужение множества допустимых альтернатив, как при решении оптимизационной математической задачи, а некий синтез (согласование) частных решений, сгенерированных в соответствии с пожеланиями каждой заинтересованной стороны.

10. Реализация решения Окончательное суждение о правильности и полезности системного анализа можно сделать на основе практического применения его результатов. Последнее зависит не только от того, насколько совершенны и теоретически обоснованы методы, использованные в ходе анализа, но и от того, насколько правильно поняты и реализованы выработанные рекомендации.

Внедрение в практику результатов системного анализа помимо непосредственного решения проблемы преследует цель дальнейшего развития системы. Применительно к экономическим системам это связано не столько с наличными ресурсами, сколько с умением их использовать. Развитие больше зависит от знаний и информации, чем от денег и материальных ресурсов.