Системный подход к процессу принятия решений

     Термин «системный анализ» впервые появился в 1948 г. в работах корпорации RAND в связи с задачами внешнего управления, а в отечественной литературе широкое распространение получил после перевода книги С. Оптнера.

      Во многих работах системный анализ развивается применительно к проблеме планирования и управления в период усиления внимания к программно-целевым принципам. В планировании термин «системный анализ» был практически неотделим от терминов «целеобразование», «программно-целевое планирование». Для исследования этих вопросов пока еще почти нет формализованных средств: имеются методики, обеспечивающие полноту расчленения системы на части, но почти нет работ, в которых исследовалось бы, как при расчленении на части не утратить целого.

 

Понимая недостаточность  и необходимость разработки средств  декомпозиции и сохранения целостности, в последнее время часто возвращаются к определению системного анализа  как формализованного здравого смысла, к пониманию системного анализа  как искусства.

 

Системный подход основывается на принципах:

1) единства - совместное рассмотрение  системы как единого целого и как совокупности частей;

2) развития - учет изменяемости  системы, ее способности к развитию, накапливанию информации с учетом динамики окружающей среды;

3) глобальной цели - ответственность  за выбор глобальной цели. Оптимум  подсистем не является оптимумом  всей системы; 

 

4) функциональности - совместное  рассмотрение структуры системы  и функций с приоритетом функций над структурой;

5) децентрализации - сочетание  децентрализации и централизации;

6) иерархии - учет соподчинения и ранжирования частей;

7) неопределенности - учет  вероятностного наступления события;

8) организованности - степень  выполнения решений и выводов.

 

Сущность системного подхода  формулировалась многими авторами. В развернутом виде она сформулирована В.Г. Афанасьевым, определившим ряд  взаимосвязанных аспектов, которые  в совокупности и единстве составляют системный подход:

• системно-элементный, отвечающий на вопрос, из чего (каких компонентов) образована система;

• системно-структурный, раскрывающий внутреннюю организацию системы, способ взаимодействия образующих ее компонентов;

• системно-функциональный, показывающий, какие функции выполняет  система и образующие ее компоненты;

• системно-коммуникационный, раскрывающий взаимосвязь данной системы  с другими как по горизонтали, так и по вертикали;

• системно-интегративный, показывающий механизмы, факторы сохранения, совершенствования и развития системы;

• системно-исторический, отвечающий на вопрос, как, каким образом возникла система, какие этапы в своем  развитии проходила, каковы ее исторические перспективы.

 

В основе получаемых с помощью  системного анализа результатов  лежит совокупность понятий, центральное  место в которой занимает термин «система». Один из основоположников системного подхода - Р.Л. Акофф - считал, что термин «система» используется для обозначения обширного класса явлений. Мы говорим, например, о философских системах, системах чисел, системах связи, системах управления, системах образования, системах оружия. Некоторые из них являются концептуальными конструкциями, другие - физическими сущностями. Первоначально в широком смысле и не очень точно систему можно определить как любую сущность, концептуальную или физическую, которая состоит из взаимозависимых частей.

 

А.И. Уемов предложил характеризовать систему через системообразующее отношение, интерпретируемое на некотором множестве элементов.

       При всей важности этого понятия для современной науки в настоящее время не существует единого общепринятого определения системы. Под системой обычно понимают наличие множества объектов с набором связей между ними и их свойствами. Термин система охватывает очень широкий спектр понятий. Например, существуют горные системы, системы рек и солнечная система как часть нашего физического окружения. При такой трактовке системами являются: машина, собранная из деталей и узлов; живой организм, образуемый совокупностью клеток; производственная система, объединяющая и связывающая в единое целое множество технологических процессов,, коллективы людей, ресурсы и пр. При этом объекты (части системы) функционируют во времени как единое целое. Понятие система связывается с такими категориями, как план, метод, порядок, получающими широкое распространение в различных сферах человеческой деятельности.

      Понятие «систематизированное» противоположно понятию «хаотическое». Хаотической ситуацией можно назвать такую, где «все зависит от всего другого», но логика взаимосвязей непонятна. Так как двумя основными целями исследования в любой области являются объяснение и предсказание, то такое положение недопустимо. Поэтому существуют веские мотивы для развития областей знания, которые можно объединить в комплексное целое, части которого оказываются взаимосвязанными, В последнее время в определение системы начинают включать цели, которые она должна достичь в процессе своего функционирования, и наблюдателя - лицо, представляющее объект или процесс в виде системы. Следует отметить, что на разных этапах представления объектов в виде систем можно пользоваться разными определениями, учитывая конкретные особенности проблемы, ради решения которой создается система.

      Объект (элемент). Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. В общем виде имеется неограниченное множество таких частей, способ выделения которых зависит от формулировки целей анализа и построения системы. Если в качестве элемента системы приняты понятия, связанные между собой определенными отношениями, то имеем дело с символическими (абстрактными) системами. Примером таких систем служат языки, системы исчисления, алгоритмы. Реальные (вещественные, физические) системы включают в себя, по меньшей мере два физических объекта. Создание реальной системы означает, что она синтезируется из некоторых компонентов в следующем порядке: замысел системы, анализ и выделение компонентов, конструирование, компоненты, объединение компонентов в единое целое.

 

       Подсистемы. Система может быть расчленена на элементы не сразу, а путем последовательного разделения на подсистемы. Подсистемы сами являются системами и к ним, следовательно, относится все, что сказано о системе, в том числе и о ее целостности. Этим подсистема отличается от простой совокупности элементов, не объединенных целью и свойством целостности.

      Структуры. Система может быть представлена простым перечислением элементов, либо заданием свойства принадлежности к некоторому множеству, либо последовательным расчленением на подсистемы, компоненты, элементы с взаимосвязями между ними, В последнем случае вводится понятие «структура», которое отражает наиболее существенные взаимосвязи между элементами и их группами. данные взаимосвязи обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Структурные свойства обладают относительной независимостью от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой, переноси закономерности, выявленные в одной из них, на другую (даже если эти системы имеют разную физическую природу). Структура может быть представлена графическим отображением, теоретико-множественным отношением, в виде матриц. Вид представления системы зависит от цели отображения.

       Функция. Это деятельность, работа, внешнее проявление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений. Функции классифицируются по различным признакам в зависимости от целей исследования.

       Свойства. Это качества параметров объектов, т.е. внешние проявления того способа, с помощью которого получают знания об объекте. Свойства дают возможность описывать объекты системы количественно, выражал их в единицах, имеющих определенную размерность. При этом они могут изменяться в результате функционирования системы.

      Связь. Это понятие входит в любое определение, системы и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы, характеризует как ее строение, так и функционирование. Связи характеризуются направлением (направленные — ненаправленные прямые и обратные), силой (слабые — сильные), характером (связи подчинения, порождения равноправия управления) предполагается, что связи существуют между всеми системными элементами и подсистемами.

      Состояние. Мгновенная характеристика (остановка в развитии) системы, которая обеспечивает определение знания свойств системы в конкретный момент времени. Состояние определяется либо через входные воздействия и выходные результаты, либо через общесистемные свойства. Статическая система - это система об одном состоянии. динамическая система - система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из одного состояния в другое.

     Поведение. Изменение состояния системы, исходом которого является некоторый результат, называют поведением системы. В основном термин поведение относят к человеко-машинным или организационным системам. для технических систем обычно говорят о процессах в системе.

     Равновесие. данное понятие определяется как способность системы в отсутствии внешних возмущений сохранять свое состояние неопределенно длительное время.

     Устойчивость. Под устойчивостью понимается способность системы возвращаться в состояние равновесия после воздействия внешних возмущений. Состояние равновесия в которое система способна возвращаться, называется устойчивым состоянием равновесия. Для технических систем понятие устойчивости может быть определено строго. для человеко-машинных и организационных систем это понятие в значительной степени определяется качественно.

     Развитие. Под развитием будем понимать последовательное изменение состояний системы от некоторого зафиксированного момента времени. Характер этих изменений определяется процессами, идущими в системе, взаимодействием с окружающей средой. Изменения могут быть монотонными скачкообразными, с повторением уже пройденных состояний (циклическое развитие).

     Цель. Это одно из ключевых понятий системного анализа, лежащее в основе развития системы и обеспечивающее ее целенаправленность (целесообразность) Цель можно определить как желаемый результат деятельности, достижимый в пределах некоторого интервала времени. Цель становится задачей, стоящей перед системой, если указан срок ее достижения и конкретизированы количественныё характеристики желаемого результата. Цель достигается в результате решения задачи или ряда задач, если исходная цель может быть подвергнута разделению на некоторую совокупность более простых (частных) подзадач. Цель - это идеальный результат деятельности в будущем определяет то, ради чего создают систему. Системы имеют также определенные закономерности:

 

1. Целостность и обособленность. Если каждая часть так соотносится  с каждой другой частью, что  изменения в некоторой части  вызывают изменения во всех  других частях и в системе  целом, то говорят, что система  ведет себя как целостность  или как некоторое связанное  образование. Если же этого  не происходит, то такое поведение  называётся обособленным. Если в процессе развития изменения в системе приводят к постепенному переходу от целостности к обособленности, то система подвержена прогрессирующей изоляции.

2. Коммуникативность. Большинство систем существуют не в изоляции, а связаны множеством коммуникаций (отсюда - коммуникативность) с внешней средой.

3. Иерархичность. Под иерархией  понимается последовательная декомпозиция  исходной системы на ряд уровней  с установлением отношения подчиненности  нижележащих уровней вышележащим.

 

В классификации систем целесообразно  исходить из двух четких критериев. Первым, бесспорно существенным, критерием  можно считать степень сложности  системы. Наименее сложные системы  могут быть названы простыми динамическими  системами. Системы, не являющиеся простыми и отличающиеся разветвленной структурой и большим разнообразием внутренних связей, называются сложными системами, поддающимися описанию. Сложной является система, обладающая определенным набором свойств, включающих:

1) неоднородность и большое число элементов;

2) эмердженткость - несводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом;

3) иерархия - наличие нескольких  уровней и способов достижения  целей соответствующих уровней,  что порождает внутриуровневые и междууровневые конфликты в системе;

4) агрегирование - объединение  нескольких параметров системы  в параметры более высокого уровня;

5) много функциональность - это способность большой системы  к реализации некоторого множества  функций на заданной структуре,  которая проявляется в свойствах  гибкости, адаптации, живучести;

6) гибкость - это свойство  изменять цель функционирования  в зависимости от условий функционирования или состояния подсистем;

7) адаптация - это изменение  целей функционирования при изменении  условий функционирования;

 

8) надежность - это свойство  системы реализовывать заданные  функции в течение определенного  периода времени с заданными параметрами качества;

9) безопасность - это способность  системы не наносить недопустимые  воздействия техническим объектам, персоналу, окружающей среде при своем функционировании;

10) стойкость - это свойство  системы выполнять свои функции  при выходе параметров внешней  среды за определенные ограничения  или допуски (для механических  систем говорят о запасе прочности);

11) уязвимость – способность  получать повреждения при воздействии  внешних и (или) внутренних  поражающих факторов;