Rendszerelemzés és távlati tervezés: Pospelov

„Rendszerelemzés és távlati tervezés”. Konferenciaanyag. G. Sz. Pospelov, 1972 (oroszul).

A rendszerelemzés, mint az általános rendszerelmélet alkalmazott ága, amely történetileg a nagyméretű műszaki rendszerek tervezésének és fejlesztésének módszereiből nőtt ki, szorosan összefügg a hosszú távú népgazdasági tervezés egész problémakörével. Jellegénél fogva a rendszerelemzés egy adott művelet vagy vállalkozás átfogó tervének kidolgozását foglalja magában.

A hierarchikus szervezeti rendszerek által megvalósított műveleti tervek utasításokat tartalmaznak arra vonatkozóan, hogy kinek, mit, mikor kell tennie, és milyen erőforrásokat rendelnek e célra. Más szóval, a műveleti terv a művelet fölérendelt célját a végrehajtók által megvalósítandó célok és feladatok hierarchiájára bontja le. Ez egyebek mellett azt is jelenti, hogy a műveleti terv előre (a művelet megkezdése előtt) meghozott döntések rendszerét alkotja arra vonatkozóan, hogy kinek mit és mikor kell tennie.

A távlati tervezésben a tervezés pillanatában hozott döntés és annak végrehajtása közötti időtartam 10–15 évet vagy akár többet is átfoghat, ami szükségessé teszi a szervezet végrehajtóinak fejlesztésére, képzésére stb. vonatkozó tervezést is.

A terv, mint célok és feladatok rendszere, egy úgynevezett hierarchikus gráffal ábrázolható, amelynek csúcsai a különböző szintű célokat és feladatokat, élei pedig az ezek közötti alárendeltségi, kölcsönhatási és fontossági viszonyokat jelölik. Egy ilyen gráf jól szemlélteti a rendszerelemzés két alapelvét:

  • A cél elérésének eszközei magából a célból és annak elemzéséből következnek.
  • Bármely alacsonyabb szint céljait és feladatait a felette álló szint céljainak elérési eszközeként kell kezelni.

A terv fogalmából következik a tervezés fogalma, mint a művelet megkezdése előtt meghozott döntések folyamata, vagy némileg másképp fogalmazva: a tervezés egy hierarchikus folyamat, amelynek során olyan előzetes döntések születnek egy rendszerben, amelyek meghatározzák az egyes intézkedések, műveletek és cselekvések sorozatának végrehajtási sorrendjét. A tervezés eredménye (célja) a jövőbeli művelet modelljének felépítése a szervezet közös értelmezésében.

Térjünk ki az operációkutatás módszerei (gazdasági-matematikai optimalizálási módszerek) és a rendszerelemzés kapcsolatára.

Az operációkutatás, mint a döntéshozatal matematikai modelljeinek elmélete, feltételezi, hogy a cél adott, vagy a feladat megfogalmazott, hogy az elérésére szolgáló alternatív eszközök (stratégiák, beavatkozások) megszámlálható vagy megszámlálhatatlan halmazként meghatározottak, és hogy az alternatívák közötti választás kritériumai rögzítettek. Ezt követően megalkotják a döntéshozatal matematikai modelljét; matematikai kifejezéseket találnak az optimalitási kritériumra és a korlátozó tényezőkre (feltételekre); adatokat és normákat gyűjtenek a probléma megoldásához. A következő szakaszban kidolgozzák az optimális megoldás megtalálására szolgáló algoritmust, és a feladatot programozzák; ezt követően a számítógép automatikusan megtalálja a megoldást.

Meg kell jegyezni, hogy az így kapott optimális megoldás csak a mennyiségi tényezőket veszi figyelembe, és még ebből a szempontból is csak a probléma egyetlen aspektusára összpontosít. Így az operációkutatási feladatok azon osztálya, amelyet elosztási és hozzárendelési feladatoknak neveznek, más néven optimális tervezési feladatoknak, a matematikai programozási algoritmusokkal megoldott (gazdasági-matematikai módszerek) feladatok közé tartozik, amelyek a leggyakoribbak közé sorolhatók. Ebbe az osztályba tartoznak a szállítási feladatok, az új vállalatok elhelyezése egy adott iparágban, valamint azok fogyasztókhoz való hozzárendelése. Mindezekben az esetekben a cél adott, és a számítógép által automatikusan generált optimális terv semmiképpen sem a szállítás vagy az iparágfejlesztés műveleti terve. Az optimális terv vagy optimális megoldás azt jelzi, hogyan kell a fogyasztókat a beszállítók között elosztani, vagy hol kell elhelyezni a vállalatokat, és mekkora legyen az egyes vállalatok termelési volumene. Mivel az ilyen tervek nem műveleti jellegűek, nem lehetnek átfogóak, és ebben az értelemben egyoldalúak.

A rendszerelemzés mindig átfogó vagy műveleti, hierarchikus jellegű terveket foglal magában. Ebben az összefüggésben magának a tevékenység céljának, az elérési alternatíváinak és az optimalitási kritériumoknak a meghatározása a rendszerelemzés tárgya. Míg az operációkutatásban a művelet célja adott, a rendszerelemzésben adottnak kell tekinteni a helyzet megváltozását vagy egy kívánt forgatókönyv megvalósulását, ahol a helyzet (forgatókönyv) a rendszer és környezete együttes állapotát jelenti. A rendszer helyzete egy adott alternatívák halmazából kiválasztott művelet végrehajtásával, és ennek megfelelően az egyik fölérendelt cél elérésével változtatható meg.

Így a rendszerelemzés feladata magában foglalja az alternatív fölérendelt célok meghatározását, az egyes fölérendelt célok saját célok és feladatok hierarchiájára — olykor cselekvési iránynak nevezett — lebontását; az egyes alternatív cselekvési irányok következményeinek kiszámítását és értékelését; valamint az ez alapján történő optimális cselekvési irány és a hozzá tartozó fölérendelt cél kiválasztását.

Amint látható, a rendszerelemzés és az operációkutatás problémái lényegesen különböznek egymástól, annak ellenére, hogy az átfogó tervek (célok és feladatok hierarchiáinak) felépítése során az operációkutatás módszereit széles körben alkalmazzák.

Azt is meg kell jegyezni, hogy az operációkutatást, mint a döntéshozatal matematikai elméletét, egycélú, egyszintű rendszerekre való alkalmazásra dolgozták ki. A probléma nehézsége és bonyolultsága miatt a döntéshozatal matematikai elmélete a többcélú, egyszintű rendszerek esetére (a játékelmélet különböző ágai) kevésbé kidolgozottnak és a gyakorlatban kevésbé széles körben alkalmazottnak bizonyult.

Ami a többcélú és többszintű (hierarchikus) rendszereket illeti, még korai lenne matematikai optimalizálási elméletükről beszélni. Ugyanakkor a tervezés és a döntéshozatal gyakorlatában éppen ezzel az utóbbi rendszertípussal kell foglalkozni. A rendszerelemzés is éppen ehhez a rendszertípushoz kapcsolódik, és a matematikai formalizáltság szintje olyan, hogy kénytelenek vagyunk elfogadni: a rendszerelemzés „felvilágosult józan ész, amelynek szolgálatába matematikai módszereket állítottak”.