Глава 5 системный анализ и синтез проблемы

5.1. Понятие проблемы, методология решения проблем

Проблема – ситуация несоответствия желаемого и существующего.

Проблемная ситуация – условия, порождающие проблему. Условия постановки проблемы – это объективно возникающие противоречия между потребностями в тех или иных действиях и незнанием способов их выполнения, между потребностью в но­вых знаниях и их недостаточностью.

Типичные проблемные ситуации:

1) результаты деятельности не соответствуют желанным целям;

2) ранее выработанные, теоретически обоснованные и практически проверенные методы не дают должного эффекта или не могут быть использованы;

3) в ходе практической деятельности обнаруживаются факты данного практического опыта, которые не укладываются в рамки существующих теоретических представлений;

4) одна из частных теорий вступает в логическое противоречие с более общей теорией или другими областями жизни в преде­лах данной отрасли знаний.

Методологией решения проблем является системный ана­лиз и синтез.

Основные задачи системного анализа и синтеза проблемы – разработка методов и средств:

– определение целей (требований), которых должна достичь функционирующая система (оценка требуемого положения дел);

– выявление проблем (анализ существования, формализации описания существа проблемы);

– анализ проблем (структуризация, классификация и оценка последствий развития проблемы);

– решение проблем (концептуальное моделирование системы как средство решения проблемы);

– совершенствование методологии проведения системного ана­лиза.

Важнейшими компонентами системного анализа и синтеза проблемы являются:

1) цель, которую должна достичь функционирующая система;

2) альтернативы (варианты систем), посредством которых воз­можно достижение цели;

3) ресурсы, необходимые для создания и обеспечения эффектив­ного функционирования того или иного варианта системы;

4) критерий, по которому сравниваются альтернативы и осуществляется выбор одной из них;

5) модель, отражающая связь целей, альтернатив, ресурсов и критерия.

Фундаментальный постулат (аксиома) системного подхо­да – утверждение о том, что система есть средство решения про­блемы.

В терминах системного подхода проблемой называется ситу­ация, характеризующаяся различием между необходимым (жела­емым) выходом и существующим выходом. Существующий вы­ход обеспечивается существующей системой. Желаемый выход обеспечивается желаемой системой. Проблема есть разница между существующей и желаемой системами.

Определение целей, которых должна достичь система, яв­ляется одной из первоочередных задач системного подхода, оно может быть дано только в терминах требо­ваний к системе.

Требования к системе есть средство фиксаций однозначных утверждений, определяющих цель. Цели в виде требований к существенным свойствам системы и к процессу ее функционирования для существующих систем известны, ибо они задаются при ее создании. Цели-требо­ва­ния могут быть определены в терминах желаемого состояния и отождествляют­ся с желаемой системой.

Цель действий – свести к минимуму между существующей и предлагаемой (желаемой) системой. Решение проблемы есть то, что заполняет промежуток между существующей и желаемой система­ми. Система, заполняющая промежуток, является объектом констру­ирования (проектирования) и называется решением проблемы.

В настоящее время единой классификации проблем не су­ществуют. Однако общие признаки в каждом способе классифика­ции имеются. Обобщая различные способы классификации про­блем, можно их привести к трем видам.

1. Оперативные проблемы – это проблемы, решение которых направлено на предотвращение, устранение или компенсацию возмущений, нарушающих текущую деятельность системы. Это структурированные проблемы, их решение связано с количественной оценкой, наличием хорошо отра­ботанных альтернативных наборов действий в той или другой ситуации.

2. Проблемы совершенствования и развития систем – это про­блемы, решение которых направлено на повышение эффек­тивности функционирования за счет изменения характери­стик объекта управления или системы управления объектом, а также внедрения новых идей. Это слабоструктурированные проблемы, решение которых является объектом исследования системного анализа и синтеза.

3. Инновационные проблемы – это проблемы, решение которых связано с выработкой новых идей и внедрением нововведений. Это неструктурированные или очень слабоструктурирован­ные проблемы, их решение связано с порождением новых идей и применением эвристических методов на основе опыта и интуиции.

Выбор этапов процесса решения проблем относится к не формализуемой части методологии системных исследований, к ее «логике», на которую существенное влияние оказывает харак­тер проблем, идеология, а иногда и подход к проблеме исследо­вателя.

Решение проблем совершенствования и развития систем включает следующие этапы.

• Исходная постановка (формулирование) проблемы.

• Формулирование целей и условий решения проблемы.

• Структуризация проблемы и систематизация путей достиже­ния целей.

• Выявление и выбор альтернатив решения проблемы.

• Принятие решения и его реализация.

• Цель формулирования проблемы состоит в том, чтобы установить сущность проблемы в известных терминах.

• Первоначальные операции по формулированию проблемы включают:

• составление исходной формулировки проблемы;

• осмысление этой формулировки по отношению к различным частям проблемы;

• осмысление фактов, которые касаются проблемы;

• общее уточнение исходной формулировки проблемы.

Зеркальное отражение формулирования проблемы есть выработка цели. Цель описывает результат, подлежащий дости­жению, т.е. является желаемым результатом деятельности.

Условия, которые ограничивают и описывают, как цель должна быть достигнута, являются принуждающими связями. Принуждающие связи ограничивают проблему или вводят про­блему в границы.

Процесс формирования целей включает следующее.

• Построение и анализ целей осуществляется методом последовательного разделения (декомпозиции) более общих целей на их составляющие, обеспечивая полноту выявления подцелей и их взаимное соответствие.

• Результаты декомпозиции фиксируются в виде дерева целей, оформляются в виде графа иерархической структуры либо в виде таблицы, обозначение строки которой определяет место подцели в иерархии.

• Для проблем, которые решаются одной организацией, включа­ются только собственные цели.