„Systemanalyse und Systemansatz“ von S. P. Nikanorow
Unter „Systemanalyse“ wird eine Methodologie zur Lösung komplexer Probleme bei der Entwicklung von Industrie, Verkehr, Verteidigung, Bildung und anderen Bereichen sowie von Problemen der Organisationsgestaltung verstanden.
Die Systemanalyse wurde zunächst zur Auswahl eines einzelnen Erzeugnisses aus einer Menge funktional ähnlicher Erzeugnisse angewandt. Später zeigte sich jedoch, dass eine solche Auswahl nur im Rahmen umfassenderer Ziele getroffen werden konnte, wobei die betrachteten Erzeugnisse lediglich Teilsysteme und lediglich Entwicklungsstadien darstellten. So wurden zunehmend größere Teile eines Produktions- oder Militärsystems zu Untersuchungsgegenständen. Die Methodologie der Systemanalyse wurde allmählich zur Grundlage eines kontinuierlich arbeitenden Mechanismus zur Lösung einer großen Menge miteinander verbundener Probleme. Die wichtigste Funktion der Systemanalyse bestand darin, die Struktur der Verbindungen zwischen Aufgaben und die Möglichkeiten ihrer Lösung zu bestimmen. Die dabei aufgedeckten Strukturen dienten als Grundlage für die Auswahl der Ziele und der Mittel zu ihrer Erreichung. Das methodische Instrument der Systemanalyse – ihr konzeptuelles Schema – ist in erster Linie darauf ausgelegt, diese Funktion zu erfüllen. Die im konzeptuellen Schema ausgedrückte praktische Erfahrung wird, einmal angeeignet, zur Grundlage für das Problemlösungshandeln eines Einzelnen oder eines Teams.
Die folgende Überlegung hilft, die Faktoren zu erklären, die das konzeptuelle Schema der Systemanalyse bestimmt haben. Im Zentrum dieser Methodologie steht die Operation des quantitativen Vergleichs von Entscheidungsalternativen. Quantitative Bewertungen müssen die verglichenen, qualitativ gleichwertigen Alternativen hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und der Kosten für die Erreichung eines gegebenen Ergebnisses charakterisieren. Die Richtigkeit quantitativer Bewertungen hängt davon ab, wie vollständig und genau alles erfasst wurde, was Wirksamkeit und Kosten beeinflusst. So entsteht die Idee, „alle mit einer gegebenen Alternative zusammenhängenden Elemente“ zu identifizieren, das heißt eine Idee, die in natürlicher Sprache als „umfassende Berücksichtigung aller Umstände“ ausgedrückt wird. Der durch diese Definition identifizierte Komplex von Elementen wird in der Systemanalyse als „vollständiges System“ bezeichnet.
Doch wie identifiziert man diesen Komplex von Elementen, dieses „System“, und wie stellt man fest, ob ein gegebenes Element zu einer gegebenen Alternative gehört oder nicht? Das einzige Kriterium kann die Beteiligung eines gegebenen Elements am Prozess sein, der zur Ausgabe einer gegebenen Alternative führt. Da dies so ist, erweist sich der Begriff des Prozesses als der zentrale Begriff der Systemanalyse, um den das gesamte konzeptuelle Schema aufgebaut ist.
Ein System wird definiert, indem Systemobjekte, ihre Eigenschaften und die Beziehungen zwischen ihnen festgelegt werden. Systemobjekte sind die Eingabe, der Prozess, die Ausgabe sowie die Rückkopplung und die Restriktion.
Die Eingabe ist das, was dem Auftreten des Prozesses vorausgeht. Man kann auch sagen, dass die Eingabe alles ist, was sich während des Prozesses verändert. Die Beteiligung am Prozess wird durch das Vorhandensein von Veränderung festgestellt. Die Eingabe besteht aus Eingabeelementen. In manchen Fällen sind die Eingabeelemente die „Arbeitseingabe“ (das, was „verarbeitet“ wird) und der Prozessor (das, was „verarbeitet“).
Die Ausgabe ist das Ergebnis oder der Endzustand des Prozesses. Der Prozess transformiert die Eingabe in die Ausgabe. Die Fähigkeit, eine gegebene Eingabe in eine bestimmte Ausgabe zu transformieren, wird als Eigenschaft der gegebenen Eingabe bezeichnet.
Eine Beziehung bestimmt die Reihenfolge der Prozesse; das heißt, die Ausgabe eines Prozesses ist die Eingabe eines anderen bestimmten Prozesses. Jede Eingabe eines Systems ist die Ausgabe dieses oder eines anderen Systems, und jede Ausgabe ist eine Eingabe. Ein System in der realen Welt zu identifizieren bedeutet, seine Eingaben, Prozesse und Ausgaben festzulegen. Jedes System besteht aus Teilsystemen. Jedes System ist ein Teilsystem irgendeines Systems. Es wird postuliert, dass jedes reale Objekt in Begriffen von Systemobjekten, Eigenschaften und den Beziehungen zwischen ihnen beschrieben werden kann.
Künstliche Systeme sind solche, deren Elemente von Menschen geschaffen wurden, das heißt Ausgaben bewusst organisierter Prozesse sind. In jedem künstlichen System existieren drei Teilprozesse, die sich in ihrer Rolle unterscheiden: Der Hauptprozess transformiert die Eingabe in die Ausgabe; die Rückkopplung gewährleistet die Übereinstimmung zwischen tatsächlicher und gewünschter Ausgabe, indem sie die Eingabe verändert; der Restriktionsprozess gewährleistet die Übereinstimmung zwischen der Ausgabe des Systems und den Anforderungen an sie als Eingabe für das nachfolgende System, das Verbraucher dieser Eingabe ist.
Im Rückkopplungsteilsystem werden mehrere Operationen ausgeführt: Eine Stichprobe der Ausgabe wird mit dem Ausgabemodell verglichen und ihre qualitativ-quantitative Differenz wird festgestellt, Inhalt und Bedeutung der Differenz werden bewertet, eine aus der Differenz resultierende Entscheidung wird entwickelt, und ein Prozess zur Einführung der Entscheidung (eine Einwirkung auf die Eingabe) wird gebildet. Der Restriktionsprozess wird durch den Verbraucher der Systemausgabe ausgelöst, der diese Ausgabe analysiert. Dieser Prozess wirkt auf die Ausgabe des Systems, indem er sie akzeptiert oder ablehnt, und auf das Modell der Systemausgabe. Das Ausgabemodell, das die Restriktion widerspiegelt, definiert das Ziel (Funktion) des Systems und die einschränkenden Beziehungen (Qualitäten der Funktion), die durch den Restriktionsprozess mit den Zielen des Verbrauchers in Einklang gebracht werden.
Eine Problemsituation liegt vor, wenn eine Differenz zwischen der notwendigen (gewünschten) Ausgabe und der bestehenden Ausgabe besteht, die sich als Symptome zeigen kann. Die bestehende Ausgabe wird vom bestehenden System bereitgestellt. Die gewünschte Ausgabe wird vom gewünschten System bereitgestellt. Das Problem ist die Differenz zwischen dem bestehenden und dem gewünschten System. Das Problem kann entweder darin bestehen, eine Verringerung der Ausgabe zu verhindern, oder darin, die Ausgabe zu erhöhen. Die Bedingung des Problems stellt das Bekannte dar. Die Anforderungen des Problems stellen das gewünschte System dar. Die Lösung des Problems ist ein System, das die „Lücke“ zwischen dem bestehenden und dem gewünschten System füllt.
Ein Problem zu lösen bedeutet, ein System zu konstruieren, das zusammen mit dem modifizierten bestehenden System das gewünschte System bildet. Der Prozess der Suche nach einer Lösung für ein Problem konzentriert sich darauf, iterativ Operationen zur Identifizierung (Klärung) der Bedingung, des Ziels und der Lösungsmöglichkeiten des Problems durchzuführen. Das Ergebnis dieser Operationen ist eine Beschreibung der Bedingung, des Ziels und der Möglichkeiten in Begriffen von Systemobjekten, das heißt in Begriffen der Struktur von Beziehungen und Teilsystemen. Ist die Struktur der Beziehungen und Teilsysteme der Bedingung, des Ziels und der Möglichkeiten eines gegebenen Problems bekannt, so hat die Identifizierung den Charakter einer Bestimmung quantitativer Beziehungen, und das Problem wird als quantitativ bezeichnet. Ist die Struktur der Beziehungen und Teilsysteme der Bedingung, des Ziels und der Möglichkeiten nur teilweise bekannt, so hat die Identifizierung qualitativen Charakter, und das Problem wird als qualitativ oder schlecht strukturiert bezeichnet.
Die Systemanalyse legt die grundlegend notwendige Nomenklatur der Funktionen zur Problemlösung fest, die Folgendes umfasst: Erkennen des Problems, Bewertung der Dringlichkeit des Problems, Bestimmung der Restriktion (des Ziels und der einschränkenden Beziehungen), Bestimmung von Kriterien zur Messung des Grades der Annäherung der Problemlösung an die gewünschte, Analyse des bestehenden Systems, Bestimmung der Struktur der Möglichkeiten zur Konstruktion einer Menge von Alternativen, Auswahl der Lösungsalternative, Sicherung der Akzeptanz für die gewählte Lösung, Treffen der Entscheidung (Übernahme formaler Verantwortung), Umsetzung der Entscheidung und Bestimmung der Ergebnisse der Problemlösung. Die Grenze des Problemlösungsprozesses wird durch die Bedingungen, das Ziel und die Möglichkeiten seiner Umsetzung bestimmt.
Indem sie die Nomenklatur der Problemlösungsfunktionen postuliert, stellt die Systemanalyse ein Mittel zur Analyse und Gestaltung von Organisationen bereit. Insbesondere können Organisationen mit hierarchischer Unterordnungsstruktur in problemlösende Organisationen umgewandelt werden, indem ihren Untergliederungen Problemlösungsfunktionen zugewiesen werden. Dies sind, in allgemeinsten Worten, die Grundbegriffe der Systemanalyse als Methodologie zur Lösung von Problemen.