Die Systemanalyse wird in Wirtschaft und Technik, Biologie und Medizin, Geschichte und Philologie, Politik und Militärwesen angewendet. Sie wird in theoretischen und angewandten Forschungen eingesetzt, bei der Auswahl von Prototypen neuer Technik und Varianten von Kapitalinvestitionen und so weiter. Um den Stoff anschaulicher darzustellen, wollen wir zunächst die Fragen formulieren, die die Systemanalyse betreffen. Die Fragen werden in der Form gestellt, in der sie während der praktischen Arbeit in der Systemanalyse entstanden sind.
Es ist wohlbekannt, dass wir einen Begriff durch seine Definition einschränken, verengen und verarmen lassen. Dennoch kann als Arbeitswerkzeug eine der möglichen Definitionen als grundlegende verwendet werden, indem bestimmte wesentliche Merkmale des Phänomens hervorgehoben werden, die es von anderen unterscheiden.
Die Systemanalyse ist eine Methodologie zur Untersuchung von Eigenschaften und Beziehungen in Objekten, die schwer zu beobachten und schwer zu verstehen sind, indem diese Objekte als zielgerichtete Systeme dargestellt und die Eigenschaften dieser Systeme sowie die wechselseitigen Beziehungen zwischen Zielen und den Mitteln zu ihrer Realisierung untersucht werden.
Sie wird angewendet, wenn das Problem so gestellt ist, dass die für seine Lösung benötigte Information nicht durch unmittelbare Beobachtung des Objekts gewonnen werden kann. Das Objekt wird dann als Teilsystem eines bestimmten Systems behandelt, als eine Ansammlung von Teilsystemen, die mit anderen Systemen interagieren. Diese Definition, die als Arbeitsdefinition zu betrachten ist, ermöglicht es, die Methoden der Systemanalyse von anderen Untersuchungsmethoden zu unterscheiden und sie einem bestimmten Bereich wissenschaftlichen Wissens zuzuordnen.
Unter der Vielzahl der Untersuchungs- und Analysemethoden ist die überwältigende Mehrheit auf die unmittelbare Beobachtung von Objekten ausgerichtet, unter Berücksichtigung ihrer Natur und Spezifik. Es wird stets angenommen, dass das untersuchte Objekt von seiner Umwelt isoliert werden kann, dass es direkt oder mit Hilfe von Instrumenten beobachtet werden kann. Im Gegensatz dazu berücksichtigt die Methode der Systemanalyse, die auf der Systemtheorie beruht, die grundlegende Komplexität des untersuchten Objekts, seine umfangreichen und starken Verbindungen mit der umgebenden Welt sowie die Unbeobachtbarkeit einer Reihe seiner Eigenschaften.
Daher übersetzt der Forscher, ausgehend von einem realen Phänomen und von verfügbaren Fakten über dessen Eigenschaften und Verbindungen mit der umgebenden Welt, diese in die abstrakten Kategorien der Systemtheorie und identifiziert auf Grundlage bekannter Eigenschaften von Systemen neue Eigenschaften und neue wechselseitige Beziehungen. Bei den meisten Untersuchungsmethoden sind die Objekte genau definiert. Eine Systemuntersuchung umfasst gewöhnlich als eine ihrer wichtigen Phasen die eigentliche Identifizierung des Objekts – seine Entdeckung oder Konstruktion. Fast alle Untersuchungsmethoden gehen von einem klar formulierten Problem aus. Die Systemanalyse befasst sich mit den Fragen, wie Probleme korrekt zu stellen sind und welche Untersuchungsmethoden anzuwenden sind.
Das Wesen der Systemanalyse besteht darin, das Komplexe in Einfaches zu verwandeln, ein Problem, das nicht nur schwer zu lösen, sondern schwer zu verstehen ist, in eine klare Reihe von Aufgaben zu verwandeln, die eine Lösungsmethode besitzen.
Die Systemanalyse ist stets konkret. Sie befasst sich mit einer bestimmten wirtschaftlichen Einheit (auch wenn diese zunächst vage definiert ist) und mit einem bestimmten wirtschaftlichen Problem (auch wenn dieses zunächst unklar formuliert ist).
Die Systemanalyse steht in keiner Weise im Gegensatz zu anderen Methoden der Problemanalyse und Entscheidungsfindung. Neu ist die Synthese eines bestimmten, wechselseitig verbundenen Satzes von Konzepten, Methoden und Techniken innerhalb einer einheitlichen Methodologie, die zuvor isoliert zur Lösung einzelner Probleme in Wissenschaft und Technik verwendet wurden. Darüber hinaus wird dieser Komplex systemischer Konzepte und Methoden auf völlig neue Tätigkeitsbereiche ausgeweitet, in denen diese Konzepte zuvor nicht verwendet wurden – die Bereiche Planung und Management.
Die Stärke der systemischen Methode bei der Analyse komplexer Probleme liegt darin, dass sie es einerseits ermöglicht, ein Problem, das zu komplex ist, um unmittelbar gelöst zu werden, in seine Bestandteile zu zerlegen, bis hin zur Formulierung konkreter Aufgaben, für die bereits bewährte Lösungsmethoden existieren, während sie andererseits diese Bestandteile als einheitliches Ganzes zusammenhält.
Wie der sowjetische Forscher S. P. Nikanorow sehr treffend formulierte, ermöglicht es die Systemanalyse, den Prozess der Lösung eines Problems als einen Prozess des Entwurfs, der Herstellung und der Nutzung von Systemen darzustellen.
Was in der Systemanalyse wesentlich ist, worauf sich ihre Aufmerksamkeit richtet, wurde vom amerikanischen Forscher Quade sehr präzise formuliert: „Die Systemanalyse ist eine Art, ein Problem zu betrachten. Der mathematische Formalismus und der Einsatz von Computern können notwendig und sogar nützlich sein, müssen es aber nicht. Manchmal genügt sorgfältiges Nachdenken über das Problem. Aber in jeder Analyse, die mit der Vorbereitung von Entscheidungen unter Bedingungen der Ungewissheit zusammenhängt, sind unabhängig von ihrer Komplexität bestimmte Elemente vorhanden. Diese Elemente – ein Ziel oder Ziele, Alternativen oder Mittel zur Erreichung dieser Ziele, Kosten oder alles, was aufgewendet werden muss, um jede Alternative zu verwirklichen, ein Modell oder eine Beschreibung der Abhängigkeit zwischen Alternativen und dem, was sie bewirken und kosten, sowie Kriterien, nach denen eine bevorzugte Alternative ausgewählt wird – sind in jeder Analyse vorhanden, deren Zweck es ist, die Wahl einer Handlungsweise zu beeinflussen.“
Es ist vollkommen offensichtlich, dass es sich lohnt, den komplexen, speziell entwickelten und ziemlich umständlichen wissenschaftlichen Formalismus, den die Systemanalyse darstellt, nur auf hinreichend komplexe, groß angelegte Probleme anzuwenden, die die Tätigkeit vieler Menschen sowie erhebliche materielle und andere Aufwendungen betreffen.
Es ist schwierig, eine Klassifikation der Probleme so aufzustellen, dass genau gesagt werden kann, wo der systemische Formalismus angewendet werden kann und wo nicht. Der Ursprung der Probleme unterscheidet sich hinsichtlich der Bedürfnisse und der Möglichkeiten. Der erste Fall ist einfacher: vorhandene Ressourcen oder Arbeitsmethoden oder bestimmte Güter haben aufgehört, die Menschen zufriedenzustellen, und die bestehende Situation muss geändert werden.
Die Systemanalyse wird angewendet, wenn ein sehr komplexes Problem entsteht. Der zweite Fall ist grundsätzlich komplexer: Eine neue Möglichkeit taucht auf, wie etwa die Raumfahrt oder die Nutzung der thermonuklearen Energie. In jedem Fall ist die Entwicklung solcher Möglichkeiten mit der Schaffung völlig neuer Zweige der Volkswirtschaft verbunden. In diesem Fall erweist sich die Anwendung der Systemanalyse nicht nur als nützlich, sondern als absolut notwendig, da das Problem selbst – das seinem Wesen nach komplex ist – noch formuliert werden muss, weil die Verwirklichung neuer Möglichkeiten die unterschiedlichsten Aspekte menschlicher Tätigkeit, des Lebens der Gesellschaft und des Staates betrifft. Man kann auch noch komplexere Fälle anmerken, in denen überall und fast stündlich neue Möglichkeiten entstehen: Die experimentelle Chemie beispielsweise synthetisiert bis zu dreihunderttausend neue Verbindungen pro Jahr mit den unterschiedlichsten Eigenschaften, die in vielen, wenn nicht allen Produktionszweigen verwendet werden können.
Die menschliche Tätigkeit lässt sich bedingt in zwei Bereiche unterteilen: den Bereich der Routinetätigkeit – das heißt regelmäßige, alltägliche Aufgaben – und den Bereich der Lösung neuer, bisher unbekannter Aufgaben. Im ersten Bereich sind die Methoden zur Lösung von Aufgaben gewöhnlich gut etabliert, und es besteht kein Anlass für die Systemanalyse, obwohl die bloße Existenz von Routine in manchen Fällen selbst ein Problem darstellt. So schafft die Existenz eines mehrere Millionen Menschen umfassenden Wirtschaftsverwaltungsapparats selbst Schwierigkeiten in der Verwaltung und erzeugt Probleme; die Tendenz zum ständigen Wachstum der Zahl der Verwaltungsmitarbeiter stellt ein bedeutendes Problem dar. Aber im Bereich der menschlichen Tätigkeit, der mit der Lösung neuer, bisher unbekannter Aufgaben verbunden ist (etwa in der langfristigen Planung, in der Wissenschaft, in der Entwurfsentwicklung), sind die Methoden der Systemanalyse nahezu universell anwendbar und in manchen Fällen unerlässlich.
In der Methode der Systemanalyse ist es auch üblich, Probleme nach dem Grad ihrer Strukturiertheit zu unterscheiden – das heißt nach der Klarheit und dem Bewusstsein darüber, wie sie gestellt sind, nach dem Detaillierungs- und Konkretisierungsgrad im Verständnis ihrer Bestandteile und wechselseitigen Beziehungen und schließlich nach dem Verhältnis von quantitativen zu qualitativen Faktoren, die in der Problemformulierung festgestellt werden. Unter diesem Gesichtspunkt werden drei Klassen von Problemen unterschieden: gut strukturierte, quantitativ formulierte Probleme; schlecht strukturierte oder gemischte Probleme, die sowohl quantitative als auch qualitative Bewertungen enthalten; und unstrukturierte oder qualitative Probleme.
Für die erste Klasse von Problemen werden die Methoden der Systemanalyse nicht benötigt, da bereits ein gut entwickelter und leistungsfähiger Formalismus der mathematischen Modellierung und strenge quantitative Lösungsmethoden existieren. Die zweite Klasse von Problemen – schlecht strukturiert, mit gemischten quantitativen und qualitativen Bewertungen – wird als der primäre Anwendungsbereich der Methoden der Systemanalyse betrachtet. Man geht davon aus, dass unstrukturierte Probleme nicht mit Methoden der Systemanalyse gelöst werden; für ihre Lösung werden sogenannte heuristische Methoden angewendet. Natürlich ist es schwierig, klare Grenzen zwischen den drei Klassen von Problemen zu ziehen, aber das Wesen der Sache liegt anderswo.
Die Methode der Systemanalyse ist genau eine Methode der Strukturierung, der Ordnung von Problemen. Die Systemanalyse wird angewendet, um ein anfänglich unstrukturiertes, vage definiertes Problem zumindest schwach zu strukturieren und dann neue zusätzliche Informationen darüber zu sammeln, die wechselseitigen Beziehungen seiner Bestandteile festzustellen, wo möglich quantitative Bewertungen (selbst wenn subjektiv, expertenbasiert) zu geben und das Problem in die Kategorie der strukturierten Probleme zu überführen, auf die bereits der Formalismus der mathematischen Modellierung und die Auswahl optimaler Lösungen angewendet werden können.
In einer Reihe von Fällen wird versucht, die Systemanalyse über die Bereiche menschlicher Tätigkeit zu definieren, in denen sie vorwiegend Anwendung findet – als Methodologie zur Lösung von Forschungs-, militärischen, politischen und wirtschaftlichen Problemen.
Die erste Bedingung für den Erfolg der Systemanalyse ist ihre Anwendung dort, wo sie wirklich benötigt wird. Die eigentliche Natur einer Systemuntersuchung, die sich komplexen Fragen bezüglich komplexer Objekte widmet, erfordert ein hohes Wissensniveau und die Einbindung hochqualifizierter Spezialisten in der einen oder anderen Phase der Analyse. Unterdessen hat die Mode der Systemanalyse zahlreiche Forscher, Doktoranden und sogar Studierende, die ihre Abschlussarbeit schreiben, dazu veranlasst, sich ihrer anzunehmen. Natürlich wird in solchen Fällen ein „beherrschbares“ und vollständig überschaubares Objekt gewählt, oder ein hypothetisches Modell, mit dem beliebige Operationen durchgeführt werden können, oder aber einzelne Probleme der Kosten, der Arbeitsproduktivität, der Produktqualität und so weiter. Eine Systemuntersuchung kann nicht erfolgreich sein, wenn die Leitung der auftraggebenden Organisation oder die Forscher selbst sie unredlich angehen.
Als Bedingungen für den Erfolg der Systemanalyse gilt das Vorhandensein von drei Elementen: (1) ein klar verstandener Bedarf, ein Ziel oder ein Zweck; (2) eine Quelle von Ideen, gesammelten Informationen, Erfahrung und Verständnis des Gegenstands; (3) Ressourcen – erfahrene Spezialisten sowie Ausrüstung, Materialien und finanzielle Mittel.
Die Systemanalyse ist selbst ein Werkzeug, um das Vorhandensein aller drei dieser Elemente sicherzustellen: das Identifizieren und Ausarbeiten von Zielen, der entsprechenden Informationen und Ressourcen sowie deren Verknüpfung mit den Zielen. Daher müssen Spezialisten für Systemanalyse die Bedingungen für den Erfolg ihrer Arbeit kennen und sie nur dann übernehmen, wenn diese Bedingungen erfüllt sind.