„Въведение в системния анализ” от Ф. И. Перегудов и Ф. П. Тарасенко (на руски език)
Системен анализ — (1) в практически план системният анализ е съвкупност от методи за изследване или проектиране на сложни системи, за търсене, планиране и осъществяване на промени, целящи отстраняване на проблеми; (2) в методологичен план системният анализ е приложна диалектика, тъй като реализира идеите на диалектическия материализъм по отношение на конкретни практически задачи, чиято отличителна черта е необходимостта от установяване на причините за тяхната сложност и отстраняване на тези причини; (3) в процедурен план системният анализ се отличава с междудисциплинарния и трансдисциплинарния си характер и с включването на неформални, евристични и експертни методи, както и на емпирични и експериментални методи, а където е възможно и необходимо — и на строги формални математически методи.
Съвременният системен анализ е приложна наука, насочена към установяване на причините за реалните трудности, пред които е изправен „собственикът на проблема” (обикновено конкретна организация, учреждение, предприятие или екип), и към разработване на начини за тяхното преодоляване. В своята развита форма системният анализ включва и пряка практическа намеса, насочена към подобряване на положението. Системният характер на изследването не бива да изглежда като някакво нововъведение или най-нова придобивка на науката. Системността е универсално свойство на материята, форма на нейното съществуване, а следователно и присъщо свойство на човешката практика, включително и на мисленето. Все пак всяка дейност може да бъде в по-голяма или по-малка степен системна. Появата на проблем е признак за недостатъчна системност на мисленето; решаването на проблем е резултат от по-голяма системност.
Научно-техническата революция въведе понятията за големи и сложни системи, които поставят уникални предизвикателства. Справянето с тези предизвикателства доведе до разработването и натрупването на различни техники, методи и подходи, които впоследствие бяха обобщени в технологии за преодоляване на количествената и качествената сложност. В различните области тези технологии и техните теоретични основи получиха различни наименования: в инженерството — „методи на проектиране”, „методи на инженерното творчество”, „системно инженерство”; във военните и стопанските въпроси — „операционни изследвания”; в административното и политическото управление — „системен подход”; в приложните научни изследвания — „симулационно моделиране”, „експериментална методология” и т.н.
От друга страна, теоретичната мисъл на различни нива на абстракция отразяваше системната природа на света и системния характер на човешкото познание и практика: на философско равнище — диалектическия материализъм; на общонаучно равнище — системологията, общата теория на системите, теорията на организацията; на естественонаучно равнище — кибернетиката; с развитието на изчислителната техника се появиха информатиката и изкуственият интелект.
Още в началото на 80-те години на ХХ век стана ясно, че всички тези теоретични и приложни дисциплини образуват сякаш единен поток — „системно движение”. Системното мислене се превърна не само в теоретична категория, но и в съзнателно осъзнат аспект на практическата дейност. Тъй като големите и сложни системи по необходимост станаха обект на изследване, управление и проектиране, се наложи обобщаване на методите за тяхното изследване и въздействие върху тях. Трябваше да възникне определена приложна наука, служеща като „мост” между абстрактните теории на системността и живата системна практика. И тя възникна — първоначално, както видяхме, в различни области и под различни наименования, но през последните години придоби облика на наука, наречена „системен анализ”.
Отличителните черти на съвременния системен анализ произтичат от самата природа на сложните системи. Имайки за цел отстраняването на проблем или, най-малкото, установяването на неговите причини, системният анализ прибягва за тази цел до широк спектър от методи, използвайки възможностите на различни науки и практически сфери на дейност. Бидейки по същество приложна диалектика, системният анализ отдава голямо значение на методологичните аспекти на всяко системно изследване. От друга страна, приложната насоченост на системния анализ води до използването на всички съвременни научни методи — математика, изчислителна техника, моделиране, полеви наблюдения и експерименти.
При изследването на реална система обикновено се налага да се сблъскаме с широк кръг от проблеми; невъзможно е един-единствен човек да бъде експерт по всички тях. Изходът е да се осигури лицето, което поема системния анализ, да притежава образованието и опита, необходими за разпознаване и класифициране на конкретните проблеми и определяне на това кои специалисти трябва да бъдат привлечени за продължаването на анализа. Това поставя специални изисквания към системните специалисти: те трябва да притежават широка ерудиция, гъвкавост на мисленето и способност да ангажират хората в работа и да организират колективна дейност.
Системният анализ възникна в отговор на изискванията на практиката, която ни изправи пред необходимостта да изследваме и проектираме сложни системи и да ги управляваме при условия на непълна информация, ограничени ресурси и времеви ограничения. Дискусиите дали системният анализ може да се смята за наука, изкуство или „технологичен занаят” продължават и до днес. Прилагането на системния анализ към проблеми, свързани със „социотехническите” и „социалните” системи — тоест системи, в които решаваща роля играят хората — се обсъжда особено разгорещено. При решаването на такива проблеми съществено значение имат не само въпросите за изграждането и използването на модели, не само евристичното търсене на решения на слабо структурирани, не напълно формализуеми проблеми, но и чисто психологическите аспекти на човешките взаимоотношения, което допълнително „отдалечава” системния анализ от „чистите науки” като физиката и математиката.
Дискусиите за „степента на научност” на системния анализ произтичат от няколко причини. Работата по формулирането на проблемите често се подценява. Мнозина смятат, че докато не бъдат изградени формални модели, „истинската” работа още не е започнала, и приемат израза „да формулираш добре проблема означава наполовина да си го решил” като шега. В системния анализ вниманието е насочено към трудностите на формулирането на проблема и начините за тяхното преодоляване.
Най-критичният етап на системния анализ е формулирането на проблемната ситуация. Този етап само започва с постановката на проблема от страна на клиента. Необходимо е да се идентифицират всички, които ще бъдат засегнати от възможните промени, и за всеки от тях да се формулират проблемите, произтичащи от тези промени. Полученото множество от проблеми, наречено проблематика, е отправната точка за системния анализ.
Както добре формализираните, така и слабо структурираните проблеми трябва да бъдат приведени във вид, в който се превръщат в задачи за избор на подходящи средства за постигане на зададени цели. Затова на първо място е необходимо да се определят целите. На този етап от системния анализ се определя какво трябва да се направи за решаването на проблема (за разлика от следващите етапи, на които се определя как да се направи това).
След определянето на проблема следващият по важност етап на анализа е идентифицирането на целта. Установяването на правилната цел е по-важно от намирането на най-доброто алтернативно решение. Не съвсем оптималната алтернатива все пак води към целта, макар и не по оптимален начин. Изборът на грешна цел води не толкова до решаване на самия проблем, колкото до възникването на нови проблеми.
При изследването на системите се налага да се формулират и решават както добре формализирани проблеми, изразени в математически термини, така и „слабо структурирани” проблеми, изразени на естествен език и решавани евристично. Преодоляването на сложност, чиято природа е свързана с непълна формализуемост, изисква системно прилагане на неформални знания и методи. Системният анализ съзнателно обединява теория и практика, здрав разум и абстрактна формализация. Главното постижение на системния анализ е разработването на методи за преход от неформални към формални проблеми, от модели „черна кутия” към модели „бяла кутия”. Повечето от тези методи не са формализуеми (в математически смисъл), но са достатъчно конкретни и подходящи за практическо използване и могат да бъдат наречени не само „изкуство” или „занаят”, но и технология.
Критериите са количествени модели на качествени цели. Следователно несъответствията между критериите и целите са неизбежни и е много важно да се осигури, че преходът към работа с избраните критерии наистина води до движение в посока на зададените цели.
Съставянето на списък от възможни решения на проблемите (генериране на алтернативи) е най-интелектуално взискателният творчески етап на системния анализ. Разработени са множество методи за улесняване и ускоряване на тази работа, а владеенето им е задължително за системния анализатор.
Алгоритмите за провеждане на системен анализ могат да варират. В зависимост от степента на сложност на анализирания проблем се използват „линейни” алгоритми (в най-простите случаи), алгоритми с цикли (колкото по-сложна е системата, толкова повече цикли и толкова повече итерации се извършват във всеки цикъл), и сложни „последователни” алгоритми — тоест алгоритми, изграждани в хода на изследването (включително такива, съдържащи цикли, случайно търсене, адаптация, самоорганизация и т.н.).
От практическа гледна точка системният анализ е методология и практика на насочена към подобряване намеса в проблемни ситуации. Тъй като подобни намеси засягат интересите на хората, системният анализ отдава голямо значение на въпросите на социологията, психологията и етиката. Разработват се специални методи за разрешаване на тези въпроси при практическото прилагане на препоръките, произтичащи от системно изследване.
Ако се опитаме още веднъж да характеризираме съвременния системен анализ, по много обобщен начин и от малко по-различен ъгъл, може да се каже, че той включва такива видове дейност като: научно изследване (както теоретично, така и експериментално) на въпроси, свързани с проблема; проектиране на нови системи и промени в съществуващи системи; и прилагане на практика на резултатите, получени в хода на анализа.
Само този списък очевидно лишава от смисъл спора дали в системните изследвания има повече теория или практика, наука или изкуство, творчество или занаят, евристика или алгоритмика, философия или математика — всичко това присъства в тях. Разбира се, в конкретно изследване съотношенията между тези компоненти могат да варират значително. Системният анализатор е готов да привлече за решаването на проблем всякакви знания и методи, необходими за тази цел — дори такива, които лично не владее; в такъв случай той не е изпълнител, а организатор на изследването, носител на целта и методологията на цялото проучване.