Процедуры системного исследования

В системном исследовании ключевыми процедурами являются анализ и синтез, обычно реализующиеся под названием декомпозиции и агрегирования. Анализ обеспечивает деление сложного целого на части, а синтез объединяет в целое. В результате появляется возможность объяснения целого через его части.

Декомпозиция делит целое на части, задачу на подзадачи и т. д. Количество элементов в декомпозиции определяется количеством элементов в модели, используемой основанием для декомпозиции. Очевидно, что полнота анализа обеспечивается полнотой модели-основания, поэтому для успешного анализа требуется полная формальная модель. Но полнота формальной модели – это лишь необходимое условие полной декомпозиции, общий итог зависит от полноты содержательной модели. Необходимым условием успешности анализа является и требование простоты модели, поскольку плохая обозримость модели может привести к проблемам в изучении объекта. Требования полноты и простоты являются противоречивыми, поэтому возникает проблема согласования этих требований. Решение находят, исходя из главной цели: свести сложный объект анализа к конечной совокупности простых объектов или выяснить причину неустранимости сложности.

Принцип простоты требует сокращения размеров дерева, которое зависит от числа элементов в модели, поэтому необходимы компактные модели. Основной принцип полноты требует использования полных моделей, поэтому в модель включаются только компоненты существенные к цели анализа (релевантные), тогда количество уровней декомпозиции определяется возможностью получения требуемых результатов.

Поскольку на каждом шаге декомпозиции возможны различные варианты развития исследования, довольно часто декомпозиция выполняется в форме итеративной процедуры:

определение объекта анализа и формулирование глобальной цели;

определение целевой системы (пользователей результата анализа);

выбор формальной модели из банка моделей;

построение содержательной модели, основы для декомпозиции;

проверка элементарности полученных фрагментов;

выбор очередной формальной модели;

выбор основания.

Важной формой агрегирования является образование структур. Структура уже является моделью системы и определяется объектом, целью, и функциями моделирования. При синтезе определяется структура проектируемой системы. В результате агрегирования в реальных объектах появляются и начнут действовать множество непредусмотренных связей, которые могут в значительной мере исказить ожидаемые результаты. Поэтому при проектировании системы очень важно определить ее структуру в наиболее важных отношениях.

Основные этапы системного исследования

Первый шаг – это постановка задачи (формулирование проблемы и проблематики). Цель – проекция проблемы на среде. Проблематика – это совокупность проблем, связанных с основной проблемой и влияющих на нее. Необходимо учитывать, что любая исходная формулировка может быть лишь первым приближением к реальности, поэтому методика системного анализа, должна предусматривать итеративное оценивание проблемы и проблематики. Поскольку система, с которой связана проблема, взаимодействует с надсистемой и подсистемой, то существует много проблем, ассоциированных с исходной.

Поэтому в процессе выявления проблематики выясняют:

кто из заинтересованных лиц и в чем заинтересован?

какие изменения и почему хотят внести?

Ответы на эти вопросы позволяют полно представить активные элементы, влияющие на решение проблем. В зависимости от сложности они могут быть преобразованы к хорошо формализованному виду и слабоструктурированной форме, но в любом случае проблемы должны быть приведены к виду, когда они становятся задачами выбора подходящих средств для достижения цели – это означает, что требуется определение цели. При этом цель рассматривается как антипод проблемы.

В формулировании цели важно не допустить подмены цели средствами, поэтому необходимо уточнить, расширить или даже заменить цели заинтересованных лиц при углубленном изучении проблемы. Поскольку для любой системы характерно существование большого количества связей со средой, то существует множество целей и требуется учесть существенные. Для этого можно применить метод учета противоположных целей, такой анализ позволяет увидеть действительно важные цели.

В процессе анализа целей серьезная опасность состоит в смешивании целей.

Для выбора решения необходимо иметь количественные модели качественных целей, такими моделями являются критерии (способ сравнения альтернатив). Поскольку в целях отображаются системы ценностей, не сводимых друг к другу, возникает проблема многокритериальности в постановке проблемы, решение задачи затрудняется. Система критериев должна в полной мере отражать цель, поэтому требуется полная модель рассматриваемой системы (входы системы, заинтересованные лица, модели трех систем и т. д.). В выборе критерия отражается компромисс между полнотой описания цели и количеством критериев. Критерии можно представить в форме ограничений, но методологически более точно использовать стратегию отбрасывания некоторых второстепенных критериев и сохранить при этом ограничения.

Этапы системного исследования:

Определение конфигуратора;

Определение проблемы и проблематики;

Выявление целей;

Формирование критериев;

Генерирование альтернатив;

Построение и анализ моделей;

Выбор;

Декомпозиция;

Агрегирование;

Исследование информационных потоков;

Исследование ресурсных возможностей;

Наблюдения и эксперименты над системой;

Внедрение результатов анализа.