Технология прикладного системного анализа

Участники Системный аналитик (+ его команда) Заказчик (проблемозаявитель) «Стейкхолдеры» (заинтересованные стороны) Проблемосодержащая система

Необходимые условия Гарантия доступа к любым лицам, вовлеченным в проблемную ситуацию Гарантия доступа к любой необходимой информации Отказ от требования сформулировать заранее ожидаемый результат Гарантия личного участия первых руководителей Гарантия оплаты работ

Этапы 1)Формулировка проблемы 2)Диагностика проблемы 3)Составление списка «стейкхолдеров» 4)Построение проблемного месива 5)Выбор конфигуратора 6)Выявление целей 7)Формирование критериев 8)Построение моделей 9)Эксперименты, обработка данных 10)Генерирование альтернатив 11)Выбор (принятие решения) 12)Реализация вмешательства

Последовательность этапов Этапы идут по порядку Для простых систем - могут объединяться Для сложных систем - могут быть возвраты назад Цель - адекватная модель ПС и разрешение ПС Этап 1 Этап 2 Этап 3 Этап 12

1. Формулировка проблемы Проблема фиксируется совместно с клиентом Формулировка оформляется документально Главная ошибка - начать решение проблемы клиента

Формулировка проблемы Начальное определение проблемы может быть неполное, неточное, и даже неверное –Модель клиента неадекватна –Симптомы принимаются за проблему Возможно, что надо решать другую проблему

2. Диагностика проблемы Цель – поставить диагноз, т.е. определить к какому типу относится проблема. «Ищи то, что является общим для каждой неудачи и что никогда не появляется в случае успеха.» Дж. Милл Stakeholder

3. Составление списка «стейкхолдеров» Цель - перечислить ВСЕ заинтересованные стороны, чтобы в дальнейшем учесть их интересы Stakeholder

Составление списка «стейкхолдеров» Трудность первая - открытость систем (невозможно перечислить всех) Выход - выделять непосредственных (прямых) участников и рассматривать их как представителей интересов косвенных участников ПС

Составление списка «стейкхолдеров» Трудность вторая - не всегда удается ограничиться прямыми участниками –Расплывчатость понятия «непосредственный участник» –Прямые участники могут быть недоступны –Участник может быть одновременно и косвенным и прямым

Составление списка «стейкхолдеров» Трудность третья - возможность ошибок 1 и 2 рода (список стейкхолдеров - модель «черного ящика» для проблемы) Выход - специальные меры, направленные на предотвращение ошибок

Составление списка «стейкхолдеров» Приемы Выделить проблемосодержащую и проблеморазрешающую системы Выделить вышестоящие, нижестоящие, рядом стоящие системы, саму систему Выделить безмолвных участников Включать самого системного аналитика

4. Построение проблемного месива Проблемное месиво - список оценок ситуации всеми стейкхолдерами Для построения улучшающего вмешательства надо работать не с проблемой клиента, а с проблемным месивом Проблемное месиво = проблематика (система проблем) Problem mess Проблема

Построение проблемного месива Трудности работы со стейкхолдерами Обязательное участие первых лиц Недоступность стейкхолдера –Безмолвные участники –Нежелание или невозможность сотрудничать Выход - работать с «ближайшими» стейкхолдерами Стейкхолдер - многочисленная группа Выход - использовать методы прикладной социологии, прикладной статистики Выяснение отношения к настоящему и к будущему развитию ситуации

Построение проблемного месива Роль проблемного месива Очередность и приоритетность решения проблем определяется –структурой проблемного месива –стремлением улучшить ситуацию –но НЕ тем, кто из стейкхолдеров важнее или кто из них громче заявляет о своей проблеме

Построение проблемного месива Роль проблемного месива В случае нехватки ресурсов встает выбор - какие проблемы решать Ответ - в понятии оптимальности: Из всех возможных улучшающих вмешательств отбирается оптимальное

5. Выбор конфигуратора Модель проблемной ситуации - абстрактная, языковая Конфигуратор - минимальный набор языков для адекватного описания проблемной ситуации

Выбор конфигуратора Примеры Геометрия –координаты x, y, z –расстояния Планер –левый руль высоты –правый руль высоты –руль направления АСУ –инвентарный язык –финансовый язык –социально-ценностный Число глаз: 2 против 3 Ракета: - тангаж - рыскание - вращение

Выбор конфигуратора 2 подхода По аналогичным успешным описаниям проблемы –Обратиться к экспертам Из множества языков стейкхолдеров –Обратиться к проблемному месиву

6. Выявление целей Выявление целей стейкхолдеров Основной источник - сами стейкхолдеры Задача - построить месиво целей Трудность - расхождение объявленных и истинных целей

Выявление целей Причины расхождения объявленных и истинных целей Нежелание Неспособность Множественность целей Трудно отличить цели и средства Цели образуют иерархию Изменение целей со временем

Выявление целей Дерево (иерархия) целей Система ценностей Общие цели Частные цели Задачи Средства

Выявление целей Способы выявления целей Интервью, анкетирование Тенденции развития системы Наблюдение (проследить за принятыми решениями) Идеализированное проектирование Выявление системы ценностей

Методы обследования МетодДостоинства ИнтервьюПозитивные отношения с субъ. Гибкость вопросов АнкетированиеАнонимность Не требует времени Возм. обдумывание НаблюдениеДает понимание, как система работает на самом деле Изучение документации Описывает, как система должна раб. Недостатки Затраты времени Пристрастность Сложн.разраб.анкет Негибкость Формальность Трудн. интерпретации Затраты времени Измен. повед. людей Требует времени М. не существовать

7. Формирование критериев Выбор средств сравнения вариантов решений (альтернатив) Критерий - модель цели Задача - отразить интересы стейкхолдеров Критерий - греч.: средство для суждения

Формирование критериев Примеры UNESCO: детская смертность как критерий развития здравоохранения Качество уборки мусора: жалобы, заболеваемость, пожары, укусы крыс Любовь родителей: число конфет и подзатыльников Температура как критерий здоровья Тех. системы: финансовые, инвентарные, технические, живучесть

Формирование критериев Трудности Дилемма: меньше критериев адекватное описание системы целей Критерий - количественная модель качественной цели Компромисс между сложностью цели и точностью ее описания Критерии-ограничения-признаки

8. Построение моделей Создание новых и развитие имеющихся моделей с учетом сведений, полученных в ходе системного анализа Цель - предсказать реакцию системы на проектируемые вмешательства (получить возможность оценить критерии)

Типы моделей По размытости описания: Качественные Количественные По предмету описания: Черный ящик Модель состава Модель структуры Прозрачный ящик (структурная схема)

Черный ящик Перечень входов и выходов Ловушки: включение несущественной связи не включение существенной связи возможно наличие существенных связей, о которых неизвестно Не всегда очевидно, к чему отнести связь: ко входам или к выходам СИСТЕМА входывыходы

Модель состава Список частей системы Ловушки: Целое можно делить на части по-разному Прекращать деление можно на разных уровнях Внешнюю границу подсистемы можно определить по-разному СИСТЕМА входывыходы

Модель структуры Список связей между частями системы Ловушки: Каждый элемент - «черный ящик» Разные модели состава - разные модели структуры Для одной модели состава можно строить разные модели структуры СИСТЕМА входывыходы

Прозрачный ящик Совокупность моделей черного ящика, состава и структуры (структурная схема) Описание связей между входами и выходами Что попадет в модель? В зависимости от: Степени изученности системы Цели моделирования Критериев существенности связи, части, элемента СИСТЕМА входывыходы

9. Эксперименты, обработка данных Эксперимент: Способ преодоления сложности –метод проб и ошибок Невозможен без познавательной модели –проверяется гипотеза –природа системы достоверно отвечает на вопрос) М

Наблюдение Наблюдение - результат эксперимента Типы наблюдений: Прямое - за самим явлением Косвенное - за связанным с ним явлением

Типы эксперимента Активный (лабораторный) –регистрация отклика на вмешательство (управление) –недостижим (невозможно контролировать все входы) Пассивный (натурный) –регистрация без вмешательства –недостижим (наблюдение - тоже воздействие)

Протокол эксперимента Запись наблюдения на каком-либо языке (модель результата) Таблица результатов –Объект - Свойства –Входы - Выходы Свойства … y 11 y 12 y 13 y y 21 y 22 y 23 y y 31 y 32 y 33 y Номер объекта Входы … x 11 x 12 x 13 x x 21 x 22 x 23 x Номер эксп-та Выходы … y 11 y 12 y 13 y y 21 y 22 y 23 y

Ловушки эксперимента Какие воздействия и в каком порядке применялись к системе Насколько адекватна модель исследуемой системы Насколько справедливы предположения, заложенные в модель измерений (например, о характере погрешностей измерений) Каковы способы обработки измерений

10. Генерирование альтернатив Предложение вариантов решения проблемы для дальнейшего выбора Альтернатива - вариант решения проблемы Самый творческий этап Цель - как можно больше альтернатив Способ - блокировать отрицательные и использовать положительные факторы

Генерирование альтернатив Факторы, влияющие на творчество Внешние факторы: Физические –Географические –Погодные –Эргономические Моральные (общественные) –Одобрение общества –Культурная среда

Генерирование альтернатив Факторы, влияющие на творчество Внутренние факторы: +Коллективность Расширение априорных знаний Ассоциативность мышления Эмерджентность - синергия -Ответственность (« я отвечаю», анонимность ) -Критика ( запреты: полный, персональной критики ) -Априорные ограничения ( подбор, тренировки участников )

Генерирование альтернатив Способы увеличения числа альтернатив Привнесение извне: –Поиск в литературе (интернете) –Привлечение экспертов –Опрос заинтересованных сторон Порождение из существующих альтернатив –Комбинирование –Модификация –Включение противоположных –Включение абсурдных ! –Включение рассчитанных на разные ресурсы (по времени, затратам)

Генерирование альтернатив Способы сокращения числа альтернатив (принцип - не слишком жестко!) Оставлять: –Устойчивость к внешним условиям –Адаптивность –Многоцелевая пригодность Отбрасывать: –Побочные эффекты –Заведомо большие затраты –Абсурдность

Методы генерирования альтернатив Мозговой штурм Метод «Делфи» Морфологический анализ Деловая игра Разработка сценариев и т.д.………. Группа участников Группа организаторов

Мозговой штурм Цель - получение максимального количества предложений за короткое время Полный запрет критики !! Поощрение свободного выдвижения и генерирования альтернатив Методы генерирования альтернатив

Мозговой штурм Классическая процедура Отбор участников (4-12) по признаку разнообразия опыта, профессий Ознакомление с проблемой, тренировка Индивидуальное формирование идей Оглашение идей до тех пор, пока перестанут появляться новые варианты Группа экспертов подводит итог Методы генерирования альтернатив

Метод «Делфи» Цель - выработка обобщающего мнения экспертов Полная анонимность экспертов !! (возможно использование сети ПК) Методы генерирования альтернатив

Метод «Делфи» Классическая процедура Отбор участников (4-12) по признаку разнообразия опыта, профессий Ознакомление с проблемой, тренировка Индивидуальное формирование идей Сообщение идей, генерирование новых вариантов, критика чужих идей Сообщение результатов, получение возражений Продолжать до тех пор, пока есть идеи Методы генерирования альтернатив

Разработка сценариев Цель - получение последовательности действий и сопутствующего развития событий, логически обоснованного прогноза Классическая процедура Группа специалистов Изоляция группы участников Создание комфортных условий Систематическое обсуждение вариантов развития событий Методы генерирования альтернатив

Морфологический анализ Цель - направить творческие усилия не на генерирование альтернатив, а на формулирование их свойств Классическая процедура Выделение независимых факторов Перечисление всех возможных значений этих факторов Альтернативы порождаются путем сочетания значений факторов Методы генерирования альтернатив

Морфологический анализ Пример Новая телевизионная система Звук Количество цветов Форма экрана Обратная связь Другие органы чувств Методы генерирования альтернатив

Деловая игра Признаки: Группы участников и арбитров Участники в реальной роли Реальность заменяется моделью Выработка решений в процессе управления моделью системы Методы генерирования альтернатив

11. Выбор (принятие решения) Цель - выбор оптимальных альтернатив Выбор - целевое сужение множества альтернатив (по критериям с учетом ограничений из множества альтернатив)

Морфология выбора Тип множества альтернатив Шкалы критериев Потери от ошибок выбора Тип неопределенности Многократность выбора Число участников выбора Отношения между ними

Языки описания выбора Критериальный язык Язык парных сравнений Язык функций выбора Многокритериальный выбор Коллективный выбор

Критериальный язык Качество (степень пригодности) может быть оценена q(x) для каждой альтернативы x –качество –полезность –целевая функция... Модель предпочтения: q(x 1 ) > q(x 2 ) x 1 > x 2

Однокритериальный выбор Выбирается альтернатива с максимальным критерием x* = arg { max q(x) } x X Сложность: Тип X Тип q x* X q(x) Критериальный язык

Многокритериальный выбор Каждая альтернатива оценивается по нескольким критериям q 1 (x), q 2 (x)... q p (x) Способ выбора единственной альтернативы - определить соотношение (важность) критериев Критериальный язык

Пространство критериев q1q1 q2q2 X x q 1 (x) q 2 (x) Многокритериальный выбор

Построение суперкритерия q(x) = q (q 1 (x), q 2 (x)... q p (x)) q(x) = a 1 q 1 (x)+a 2 q 2 (x)+..+a p q p (x) Многокритериальный выбор q1q1 q2q2 a i -количественно задают важность критериев Проблема: Сколько стоит здоровье? x*

Выделение множества Парето Множество недоминируемых (несравнимых) альтернатив Альтернатива x 1 доминирует над x 2, если она лучше по одному критерию и не хуже по всем другим q1q1 q2q2 Многокритериальный выбор x2x2 x1x1

Язык парных сравнений Невозможно оценить каждую отдельную альтернативу Они сравниваются попарно Модель предпочтений: x 1 > x 2 для некоторых пар (возможно, не для всех)

Коллективный выбор Групповое решение (коллективное упорядочение альтернатив) R = F( R 1, …, R n ) F - функция (процедура) голосования R i - индивидуальные предпочтения (упорядочение альтернатив)

Функции голосования Простое большинство Квалифицированное большинство Привилегированные голоса Абсолютное большинство Консенсус, право вето Диктаторское решение

Парадоксы голосования Парадокс победы меньшинства Мажоритарная система - всякое принятие решения большинством голосов Парадоксы: Парадокс низкой активности избирателей Парадокс растаскивания голосов Парадокс коалиции

Парадоксы голосования Парадокс коалиции Условия: Многоступенчатость голосования Дисциплина меньшинства Достаточная многочисленность меньшинства 4:5 2:1 1:0

Парадоксы голосования Коллектив не всегда прав Голосование - не средство поиска истины, а лишь способ согласования совместных действий Демократия - это не только коллективное принятие решений, это защита интересов меньшинства

Парадоксы голосования Парадокс консенсуса Консенсус часто трудно достигается, но редко невозможен! Процедура достижения консенсуса Максимально уточнить альтернативы Коллективно построить тест эффективности альтернатив и консенсусом принять его Провести тест и использовать результаты Если это не приводит к успеху, то консенсусом решить, что делать дальше

12. Реализация вмешательства Цель - повышение шансов на успех внедрения Факторы риска: Незаинтересованность участников Неприятие результатов заказчиком, ЛПР, другими участниками Недолговечность использования (отторжение)

Реализация вмешательства «Теория практики» по Акоффу Необходимость: Участие стейкхолдеров Участие первых лиц Добровольность участия Этика участников

Реализация вмешательства Необходимость участия стейкхолдеров Причины: Источник информации о проблеме Привлечение на сторону будущего вмешательства Обучение (научение) использованию

Реализация вмешательства Необходимость участия первых лиц Причины: Внедрение зависит от того, у кого есть власть и возможность влиять на других Человек более настойчив в осуществлении собственных целей

Реализация вмешательства Необходимость добровольного участия Причины: Необходимость как можно более полной реализации возможностей участников Добровольность - самый существенный фактор, влияющий на активность участников

Реализация вмешательства Необходимость добровольного участия Три условия добровольности - это уверенность (гарантия) того, что: участие повлияет на полученные результаты участие будет интересным и приятным результаты действительно будут использованы

Реализация вмешательства Этика системного анализа Принципы: Не скрывать альтернатив Не обосновывать уже принятые решения Заботиться о дружеских отношениях Не разглашать неприятных сведений Не работать на «неэтичную» систему

Этапы 1)Формулировка проблемы 2)Диагностика проблемы 3)Составление списка «стейкхолдеров» 4)Построение проблемного месива 5)Выбор конфигуратора 6)Выявление целей 7)Формирование критериев 8)Построение моделей 9)Эксперименты, обработка данных 10)Генерирование альтернатив 11)Выбор (принятие решения) 12)Реализация вмешательства

Подведем итог