„Системен анализ и системен подход” от С. П. Никаноров
„Системният анализ” се разбира като методология за решаване на сложни проблеми при развитието на промишлеността, транспорта, отбраната, образованието и други области, както и проблеми на организационното проектиране.
Системният анализ първоначално е бил прилаган за избор на отделен продукт от съвкупност от функционално сходни продукти. По-късно обаче става ясно, че подобен избор може да бъде извършен единствено в рамките на по-широки цели, при които разглежданите продукти представляват само подсистеми и само етапи от развитието. Така все по-големи части от производствена или военна система се превръщат в обект на изследване. Методологията на системния анализ постепенно се превръща в основа на непрекъснато действащ механизъм за решаване на голяма съвкупност от взаимосвързани проблеми. Най-важната функция на системния анализ се състои в определянето на структурата на връзките между задачите и възможностите за тяхното решаване. Установените по този начин структури служат като основа за избора на цели и средства за тяхното постигане. Методологическият инструмент на системния анализ — неговата концептуална схема — е предназначен предимно за изпълнение именно на тази функция. Практическият опит, изразен в концептуалната схема, след усвояването си става основа за действията на отделния човек или екип при решаването на проблеми.
Следните разсъждения помагат да се обяснят факторите, определили концептуалната схема на системния анализ. В центъра на тази методология стои операцията на количествено сравнение на алтернативите за решение. Количествените оценки трябва да характеризират сравняваните алтернативи с еднакво качество по отношение на тяхната ефективност и разходите за постигане на даден резултат. Правилността на количествените оценки зависи от това доколко пълно и точно е взето предвид всичко, което влияе върху ефективността и разходите. Така възниква идеята за идентифициране на „всички елементи, свързани с дадена алтернатива”, тоест идея, изразена на естествен език като „изчерпателно отчитане на всички обстоятелства”. Комплексът от елементи, идентифициран чрез това определение, е това, което системният анализ нарича „пълна система”.
Но как се идентифицира този комплекс от елементи, тази „система”, и как се установява дали даден елемент принадлежи на дадена алтернатива или не? Единственият критерий може да бъде участието на даден елемент в процеса, водещ до изхода на дадена алтернатива. Тъй като е така, понятието процес се оказва централно понятие на системния анализ, около което е изградена цялата концептуална схема.
Системата се определя чрез посочване на системни обекти, техните свойства и отношенията между тях. Системните обекти са входът, процесът, изходът, както и обратната връзка и ограничението.
Входът е това, което предхожда протичането на процеса. Може да се каже също, че входът е всичко, което се променя по време на процеса. Участието в процеса се установява чрез наличието на промяна. Входът се състои от входни елементи. В някои случаи входните елементи представляват „работния вход” (това, което се „обработва”) и обработващия елемент (това, което „обработва”).
Изходът е резултатът или крайното състояние на процеса. Процесът преобразува входа в изход. Способността за преобразуване на даден вход в конкретен изход се нарича свойство на дадения вход.
Отношението определя последователността на процесите, тоест изходът на един процес е вход на друг конкретен процес. Всеки вход на система е изход на тази или друга система, а всеки изход е вход. Идентифицирането на система в реалния свят означава посочване на нейните входове, процеси и изходи. Всяка система се състои от подсистеми. Всяка система е подсистема на друга система. Постулира се, че всеки реален обект може да бъде описан чрез системни обекти, свойства и отношенията между тях.
Изкуствените системи са тези, чиито елементи са създадени от хора, тоест представляват изходи на съзнателно организирани процеси. Във всяка изкуствена система съществуват три подпроцеса, различаващи се по своята роля: основният процес преобразува входа в изход; обратната връзка осигурява съответствие между действителния и желания изход чрез изменение на входа; процесът на обработка на ограниченията осигурява съответствие между изхода на системата и изискванията към него като вход на следващата система, която е потребител на този вход.
В подсистемата за обратна връзка се извършват редица операции: проба от изхода се сравнява с модела на изхода и се установява тяхната качествено-количествена разлика, оценяват се съдържанието и значението на разликата, разработва се решение, произтичащо от разликата, и се формира процес за въвеждане на решението (действие върху входа). Процесът на обработка на ограниченията се задейства от потребителя на изхода на системата, който анализира този изход. Този процес въздейства върху изхода на системата, приемайки или отхвърляйки го, както и върху модела на изхода на системата. Моделът на изхода, отразяващ ограничението, определя целта (функцията) на системата и ограничаващите отношения (качествата на функцията), които чрез процеса на обработка на ограниченията се съгласуват с целите на потребителя.
Проблемна ситуация съществува, когато има разлика между необходимия (желания) изход и съществуващия изход, която може да се проявява под формата на симптоми. Съществуващият изход се осигурява от съществуващата система. Желаният изход се осигурява от желаната система. Проблемът е разликата между съществуващата и желаната система. Проблемът може да се състои или в предотвратяване на намаляването на изхода, или в увеличаването му. Условието на проблема представлява известното. Изискванията на проблема представляват желаната система. Решението на проблема е система, която запълва „пропастта” между съществуващата и желаната система.
Да се реши проблем означава да се изгради система, която заедно с изменената съществуваща система съставлява желаната система. Процесът на намиране на решение на проблема се съсредоточава върху итеративното извършване на операции за идентифициране (изясняване) на условието, целта и възможностите за решаване на проблема. Резултатът от тези операции е описание на условието, целта и възможностите чрез системни обекти, тоест чрез структурата на отношенията и подсистемите. Ако структурата на отношенията и подсистемите на условието, целта и възможностите на даден проблем е известна, идентифицирането има характер на определяне на количествени отношения, и проблемът се нарича количествен. Ако структурата на отношенията и подсистемите на условието, целта и възможностите е известна само частично, идентифицирането има качествен характер, и проблемът се нарича качествен или слабо структуриран.
Системният анализ установява основно необходимата номенклатура от функции за решаване на проблеми, която включва: откриване на проблема, оценка на неговата спешност, определяне на ограничението (целта и ограничаващите отношения), определяне на критерии за измерване на степента на приближаване на решението на проблема до желаното, анализ на съществуващата система, определяне на структурата на възможностите за изграждане на съвкупност от алтернативи, избор на алтернатива за решение, осигуряване на приемане на избраното решение, вземане на решението (поемане на официална отговорност), изпълнение на решението и определяне на резултатите от решаването на проблема. Границата на процеса на решаване на проблема се определя от условията, целта и възможностите за неговото изпълнение.
Чрез постулирането на номенклатурата от функции за решаване на проблеми системният анализ предоставя средство за анализ и проектиране на организации. По-специално организациите с йерархична структура на подчинение могат да бъдат преобразувани в организации за решаване на проблеми, като на техните подразделения се възлагат функции за решаване на проблеми. Такива са, в най-общ план, основните понятия на системния анализ като методология за решаване на проблеми.