„Einführung in die Systemanalyse“ von F. I. Peregudow und F. P. Tarassenko (auf Russisch)
Systemanalyse — (1) in praktischer Hinsicht ist die Systemanalyse eine Gesamtheit von Methoden zur Untersuchung oder Gestaltung komplexer Systeme, zur Suche, Planung und Durchführung von Veränderungen, die zur Beseitigung von Problemen dienen sollen; (2) methodologisch betrachtet ist die Systemanalyse angewandte Dialektik, da sie die Ideen des dialektischen Materialismus auf konkrete praktische Aufgaben anwendet, deren Besonderheit darin besteht, dass die Ursachen ihrer Komplexität ermittelt und beseitigt werden müssen; (3) in prozeduraler Hinsicht zeichnet sich die Systemanalyse durch ihren interdisziplinären und transdisziplinären Charakter sowie durch den Einsatz informeller, heuristischer und expertengestützter Methoden, empirischer und experimenteller Methoden und — soweit möglich und notwendig — strenger formaler mathematischer Methoden aus.
Die moderne Systemanalyse ist eine angewandte Wissenschaft, die darauf abzielt, die Ursachen realer Schwierigkeiten zu identifizieren, mit denen der „Problemeigner“ (in der Regel eine bestimmte Organisation, Institution, ein Unternehmen oder ein Team) konfrontiert ist, und Wege zu deren Lösung zu entwickeln. In ihrer fortgeschrittenen Form umfasst die Systemanalyse auch unmittelbare, praktische Eingriffe zur Verbesserung der Lage. Der systemische Charakter der Untersuchung sollte nicht als eine Art Neuheit oder jüngste wissenschaftliche Errungenschaft erscheinen. Systemhaftigkeit ist eine universelle Eigenschaft der Materie, eine Form ihrer Existenz und somit eine inhärente Eigenschaft der menschlichen Praxis, einschließlich des Denkens. Jede Tätigkeit kann jedoch mehr oder weniger systemisch sein. Das Auftreten eines Problems ist ein Zeichen unzureichenden Systemdenkens; die Lösung eines Problems ist das Ergebnis einer höheren Systemhaftigkeit.
Die wissenschaftlich-technische Revolution führte die Begriffe großer und komplexer Systeme ein, die einzigartige Herausforderungen mit sich bringen. Die Bewältigung dieser Herausforderungen führte zur Entwicklung und Anhäufung verschiedener Techniken, Methoden und Ansätze, die schließlich zu Technologien zur Überwindung quantitativer und qualitativer Komplexität verallgemeinert wurden. In verschiedenen Bereichen erhielten diese Technologien und ihre theoretischen Grundlagen unterschiedliche Bezeichnungen: im Ingenieurwesen — „Konstruktionsmethoden“, „Methoden ingenieurtechnischer Kreativität“, „Systems Engineering“; im militärischen und wirtschaftlichen Bereich — „Operations Research“; in der Verwaltung und in der Politik — „der Systemansatz“; in der angewandten wissenschaftlichen Forschung — „Simulationsmodellierung“, „experimentelle Methodik“ und so weiter.
Andererseits spiegelte das theoretische Denken auf verschiedenen Abstraktionsebenen die systemische Natur der Welt sowie den systemischen Charakter der menschlichen Erkenntnis und Praxis wider: auf philosophischer Ebene — der dialektische Materialismus; auf allgemeinwissenschaftlicher Ebene — die Systemologie, die allgemeine Systemtheorie, die Organisationstheorie; auf naturwissenschaftlicher Ebene — die Kybernetik; mit der Entwicklung der Computertechnik entstanden Informatik und künstliche Intelligenz.
Bereits Anfang der 1980er Jahre wurde deutlich, dass alle diese theoretischen und angewandten Disziplinen gewissermaßen einen einzigen Strom bilden, eine „Systembewegung“. Systemdenken war nicht nur zu einer theoretischen Kategorie geworden, sondern auch zu einem bewusst anerkannten Aspekt praktischer Tätigkeit. Da große und komplexe Systeme zwangsläufig zu Objekten der Untersuchung, der Steuerung und der Gestaltung geworden waren, war eine Verallgemeinerung der Methoden zu ihrer Untersuchung und Beeinflussung erforderlich. Eine bestimmte angewandte Wissenschaft musste entstehen, die als „Brücke“ zwischen abstrakten Theorien der Systemhaftigkeit und der lebendigen Systempraxis dient. Und sie entstand — zunächst, wie wir gesehen haben, in verschiedenen Bereichen und unter verschiedenen Namen, doch in den letzten Jahren hat sie Gestalt angenommen als eine Wissenschaft, die man „Systemanalyse“ nennt.
Die charakteristischen Merkmale der modernen Systemanalyse ergeben sich aus der Natur komplexer Systeme selbst. Mit dem Ziel, ein Problem zu beseitigen oder zumindest dessen Ursachen zu ermitteln, greift die Systemanalyse zu diesem Zweck auf ein breites Spektrum von Methoden zurück und nutzt die Möglichkeiten verschiedener Wissenschaften und praktischer Tätigkeitsbereiche. Da sie im Wesentlichen angewandte Dialektik ist, misst die Systemanalyse den methodologischen Aspekten jeder Systemuntersuchung große Bedeutung bei. Andererseits führt die angewandte Ausrichtung der Systemanalyse zum Einsatz aller modernen wissenschaftlichen Methoden — Mathematik, Computertechnik, Modellierung, Feldbeobachtungen und Experimente.
Bei der Untersuchung eines realen Systems muss man sich in der Regel mit einer Vielzahl von Problemen auseinandersetzen; es ist unmöglich, dass eine einzelne Person auf allen Gebieten Experte ist. Der Ausweg besteht darin, sicherzustellen, dass die mit der Systemanalyse betraute Person über die Ausbildung und Erfahrung verfügt, um bestimmte Probleme zu erkennen und einzuordnen und zu bestimmen, welche Fachleute zur Fortsetzung der Analyse hinzugezogen werden sollten. Dies stellt besondere Anforderungen an Systemspezialisten: Sie müssen über eine breite Bildung, Flexibilität des Denkens und die Fähigkeit verfügen, Menschen in die Arbeit einzubeziehen und kollektive Tätigkeit zu organisieren.
Die Systemanalyse entstand als Antwort auf die Anforderungen der Praxis, die uns mit der Notwendigkeit konfrontierte, komplexe Systeme zu untersuchen, zu gestalten und unter Bedingungen unvollständiger Information, begrenzter Ressourcen und zeitlicher Einschränkungen zu steuern. Bis heute dauern die Debatten darüber an, ob die Systemanalyse als Wissenschaft, als Kunst oder als „technologisches Handwerk“ betrachtet werden kann. Besonders intensiv diskutiert werden die Anwendungen der Systemanalyse auf Probleme im Zusammenhang mit „soziotechnischen“ und „sozialen“ Systemen — also Systemen, in denen Menschen die entscheidende Rolle spielen. Bei der Lösung solcher Probleme erweisen sich nicht nur Fragen der Konstruktion und Nutzung von Modellen als wesentlich, nicht nur die heuristische Suche nach Lösungen für schlecht strukturierte, nicht vollständig formalisierbare Probleme, sondern auch rein psychologische Aspekte zwischenmenschlicher Beziehungen, die die Systemanalyse noch weiter von „reinen Wissenschaften“ wie Physik und Mathematik „entfernen“.
Die Debatten über den „Grad der Wissenschaftlichkeit“ der Systemanalyse haben mehrere Ursachen. Die Arbeit, die mit der Formulierung von Problemen verbunden ist, wird oft unterschätzt. Viele glauben, dass die „eigentliche“ Arbeit erst dann beginnt, wenn formale Modelle konstruiert wurden, und betrachten den Ausspruch „ein Problem gut zu formulieren heißt, es halb zu lösen“ als einen Scherz. In der Systemanalyse liegt der Schwerpunkt auf den Schwierigkeiten der Problemformulierung und den Wegen zu ihrer Überwindung.
Die kritischste Phase der Systemanalyse ist die Formulierung der Problemsituation. Diese Phase beginnt lediglich mit der Darlegung des Problems durch den Auftraggeber. Es ist notwendig, alle diejenigen zu ermitteln, die von möglichen Veränderungen betroffen sein werden, und für jeden von ihnen die aus diesen Veränderungen entstehenden Probleme zu formulieren. Die daraus resultierende Menge von Problemen, die Problematik genannt wird, ist der Ausgangspunkt der Systemanalyse.
Sowohl gut formalisierte als auch schlecht strukturierte Probleme müssen in eine Form gebracht werden, in der sie zu Aufgaben der Auswahl geeigneter Mittel zur Erreichung gegebener Ziele werden. Deshalb ist es zunächst notwendig, die Ziele zu bestimmen. In dieser Phase der Systemanalyse wird festgelegt, was zur Lösung des Problems getan werden muss (im Unterschied zu den folgenden Phasen, in denen bestimmt wird, wie es zu tun ist).
Nach der Definition des Problems ist die nächstwichtigste Phase der Analyse die Zielbestimmung. Die Festlegung des richtigen Ziels ist wichtiger als das Finden der besten Alternative. Eine nicht optimale Alternative führt dennoch in Richtung des Ziels, auch wenn nicht auf optimale Weise. Die Wahl des falschen Ziels führt weniger zur Lösung des eigentlichen Problems als vielmehr zur Entstehung neuer Probleme.
Bei der Untersuchung von Systemen muss man sowohl gut formalisierte, in mathematischen Begriffen ausgedrückte Probleme als auch „schlecht strukturierte“, in natürlicher Sprache ausgedrückte und heuristisch gelöste Probleme formulieren und lösen. Die Überwindung von Komplexität, deren Ursprung mit unvollständiger Formalisierbarkeit zusammenhängt, erfordert die systematische Anwendung informellen Wissens und informeller Methoden. Die Systemanalyse verbindet bewusst Theorie und Praxis, gesunden Menschenverstand und abstrakte Formalisierung. Die wichtigste Errungenschaft der Systemanalyse ist die Entwicklung von Methoden zum Übergang von informellen zu formalen Problemen, vom „Black-Box“- zum „White-Box“-Modell. Die meisten dieser Methoden sind nicht formalisierbar (im mathematischen Sinne), aber hinreichend konkret und für die praktische Anwendung geeignet und können nicht nur als „Kunst“ oder „Handwerk“, sondern auch als Technologie bezeichnet werden.
Kriterien sind quantitative Modelle qualitativer Ziele. Folglich sind Diskrepanzen zwischen Kriterien und Zielen unvermeidlich, und es ist sehr wichtig sicherzustellen, dass der Übergang zur Arbeit mit den gewählten Kriterien tatsächlich zu einer Bewegung in Richtung der vorgegebenen Ziele führt.
Die Erstellung einer Liste möglicher Problemlösungen (Generierung von Alternativen) ist die intellektuell anspruchsvollste kreative Phase der Systemanalyse. Es wurden zahlreiche Methoden entwickelt, um diese Arbeit zu erleichtern und zu beschleunigen, und deren Beherrschung ist für den Systemanalytiker unerlässlich.
Die Algorithmen zur Durchführung einer Systemanalyse können unterschiedlich sein. Je nach Komplexitätsgrad des zu analysierenden Problems werden „lineare“ Algorithmen (in den einfachsten Fällen), Algorithmen mit Schleifen (je komplexer das System, desto mehr Schleifen und desto mehr Iterationen werden in jeder Schleife durchgeführt) und komplexe „sequenzielle“ Algorithmen — also Algorithmen, die im Verlauf der Untersuchung konstruiert werden (einschließlich solcher mit Schleifen, Zufallssuche, Anpassung, Selbstorganisation und so weiter) — eingesetzt.
Aus praktischer Sicht ist die Systemanalyse eine Methodologie und Praxis der verbesserungsorientierten Intervention in Problemsituationen. Da solche Interventionen die Interessen von Menschen berühren, misst die Systemanalyse Fragen der Soziologie, Psychologie und Ethik große Bedeutung bei. Es werden spezielle Methoden entwickelt, um diese Fragen bei der praktischen Umsetzung der aus einer Systemuntersuchung abgeleiteten Empfehlungen zu lösen.
Versucht man, die moderne Systemanalyse noch einmal in sehr verallgemeinerter Form und aus einem etwas anderen Blickwinkel zu charakterisieren, so lässt sich sagen, dass sie folgende Arten von Tätigkeit umfasst: wissenschaftliche Forschung (sowohl theoretische als auch experimentelle) zu Fragen im Zusammenhang mit dem Problem; Gestaltung neuer Systeme und Veränderungen bestehender Systeme; und praktische Umsetzung der im Verlauf der Analyse gewonnenen Ergebnisse.
Allein diese Aufzählung entzieht offensichtlich der Debatte darüber, ob in der Systemforschung Theorie oder Praxis, Wissenschaft oder Kunst, Kreativität oder Handwerk, Heuristik oder Algorithmik, Philosophie oder Mathematik überwiegt, jeden Sinn — all dies ist darin enthalten. Natürlich kann das Verhältnis dieser Komponenten in einer konkreten Untersuchung stark variieren. Der Systemanalytiker ist bereit, für die Lösung eines Problems jegliches Wissen und jegliche Methoden heranzuziehen, die dafür notwendig sind — auch solche, die er selbst nicht beherrscht; in diesem Fall ist er nicht der Ausführende, sondern der Organisator der Forschung, der Träger des Ziels und der Methodologie der gesamten Untersuchung.