L’analisi dei sistemi trova applicazione in economia e ingegneria, biologia e medicina, storia e filologia, politica e affari militari. Viene impiegata nella ricerca teorica e applicata, nella scelta dei prototipi di nuove tecnologie e delle varianti di investimento di capitale, e così via. Per esporre il materiale in modo più chiaro, formuliamo innanzitutto le domande che riguardano l’analisi dei sistemi. Le domande sono poste nella forma in cui sono sorte durante il lavoro pratico di analisi dei sistemi.
È noto che, definendo un concetto, lo restringiamo, lo limitiamo e lo impoveriamo. Ciò nonostante, come strumento di lavoro, una delle possibili definizioni può essere assunta come principale, mettendo in evidenza alcuni tratti essenziali del fenomeno che lo distinguono dagli altri.
L’analisi dei sistemi è una metodologia per indagare proprietà e relazioni in oggetti difficili da osservare e da comprendere, rappresentando tali oggetti come sistemi orientati a un obiettivo e studiando le proprietà di questi sistemi e le interrelazioni tra obiettivi e mezzi per la loro realizzazione.
Essa viene applicata quando il problema è posto in modo tale che le informazioni necessarie alla sua soluzione non possano essere ottenute mediante l’osservazione diretta dell’oggetto. L’oggetto viene allora trattato come sottosistema di un certo sistema, come insieme di sottosistemi interagenti con altri sistemi. Questa definizione, da considerarsi come definizione di lavoro, permette di distinguere i metodi dell’analisi dei sistemi da altri metodi di indagine e di collocarla in un ambito specifico della conoscenza scientifica.
Tra la moltitudine dei metodi di indagine e analisi, la stragrande maggioranza è orientata all’osservazione diretta degli oggetti, tenendo conto della loro natura e delle loro specificità. Si presume sempre che l’oggetto studiato possa essere isolato dal proprio ambiente, che possa essere osservato direttamente o mediante strumenti. Al contrario, il metodo dell’analisi dei sistemi, fondato sulla teoria dei sistemi, tiene conto della complessità fondamentale dell’oggetto studiato, delle sue estese e forti interconnessioni con il mondo circostante, e della non osservabilità di molte delle sue proprietà.
Pertanto, partendo da un fenomeno reale e dai dati fattuali disponibili sulle sue proprietà e sui suoi legami con il mondo circostante, il ricercatore li traduce nelle categorie astratte della teoria dei sistemi e, sulla base delle proprietà note dei sistemi, individua nuove proprietà e nuove interrelazioni. Nella maggior parte dei metodi di indagine, gli oggetti sono definiti con precisione. Un’indagine sistemica include di norma, come una delle sue fasi importanti, proprio l’individuazione dell’oggetto — la sua scoperta o costruzione. Quasi tutti i metodi di indagine muovono da un problema chiaramente formulato. L’analisi dei sistemi affronta le questioni relative al modo corretto di porre i problemi e ai metodi di indagine da impiegare.
L’essenza dell’analisi dei sistemi consiste nel trasformare il complesso in semplice, nel trasformare un problema non solo difficile da risolvere ma difficile da comprendere in una chiara serie di compiti dotati di un metodo di soluzione.
L’analisi dei sistemi è sempre concreta. Essa tratta un’entità economica specifica (anche se inizialmente definita in modo vago) e un problema economico specifico (anche se inizialmente formulato in modo non chiaro).
L’analisi dei sistemi non si oppone affatto agli altri metodi di analisi dei problemi e di presa di decisione. Ciò che è nuovo è la sintesi, all’interno di una metodologia unitaria, di un determinato insieme interconnesso di concetti, metodi e tecniche precedentemente impiegati in modo isolato per risolvere singoli problemi scientifici e tecnici. Inoltre, questo complesso di concetti e metodi sistemici viene esteso a domini di attività del tutto nuovi, dove tali concetti non erano stati precedentemente impiegati — gli ambiti della pianificazione e della gestione.
La forza del metodo sistemico nell’analisi dei problemi complessi risiede nel fatto che esso consente, da un lato, la scomposizione di un problema troppo complesso per essere risolto nelle sue componenti, fino alla formulazione di compiti specifici per i quali esistono già metodi di soluzione consolidati, e dall’altro lato tiene insieme queste componenti come un tutto unitario.
Come ha affermato con molta precisione il ricercatore sovietico S. P. Nikanorov, l’analisi dei sistemi permette di rappresentare il processo di soluzione di un problema come un processo di progettazione, produzione e utilizzo di sistemi.
Ciò che è essenziale nell’analisi dei sistemi, su cosa si concentra la sua attenzione, è stato formulato con grande precisione dal ricercatore statunitense Quade: «L’analisi dei sistemi è un modo di guardare a un problema. Il formalismo matematico e l’uso dei computer possono essere necessari e persino utili, ma possono anche non esserlo. A volte può bastare una riflessione attenta sul problema. Ma in qualsiasi analisi legata alla preparazione di una decisione in condizioni di incertezza, indipendentemente dalla sua complessità, sono presenti determinati elementi. Questi elementi — un obiettivo o degli obiettivi, alternative o mezzi per raggiungere tali obiettivi, costi ovvero tutto ciò che deve essere impiegato per realizzare ciascuna alternativa, un modello ovvero una descrizione della dipendenza tra le alternative e ciò che esse realizzano e costano, e criteri secondo cui viene scelta un’alternativa preferita — sono presenti in qualunque analisi il cui scopo sia influenzare la scelta di un corso d’azione».
È del tutto evidente che il formalismo scientifico complesso, appositamente sviluppato e piuttosto ingombrante, che l’analisi dei sistemi rappresenta, vale la pena applicarlo solo a problemi sufficientemente complessi e di ampia portata, che coinvolgono l’attività di molte persone e spese materiali e di altro tipo considerevoli.
È difficile stabilire una classificazione dei problemi tale da poter dire con precisione dove il formalismo sistemico possa essere applicato e dove no. Le origini dei problemi differiscono in termini di esigenze e opportunità. Il primo caso è più semplice: le risorse esistenti o i metodi di lavoro, oppure determinati beni, hanno cessato di soddisfare le persone, e la situazione esistente deve essere modificata.
L’analisi dei sistemi viene applicata quando sorge un problema molto complesso. Il secondo caso è in linea di principio più complesso: si presenta una nuova opportunità, come il volo spaziale o l’utilizzo dell’energia termonucleare. In ciascun caso, lo sviluppo di tali opportunità è associato alla creazione di rami del tutto nuovi dell’economia nazionale. In questo caso, l’applicazione dell’analisi dei sistemi risulta non solo utile ma assolutamente necessaria, poiché il problema stesso — essendo di natura complessa — deve ancora essere formulato, dal momento che la realizzazione di nuove opportunità incide sugli aspetti più diversi dell’attività umana, della vita della società e dello Stato. Si possono notare anche casi ancora più complessi, in cui nuove opportunità sorgono ovunque e quasi di ora in ora: la chimica sperimentale, ad esempio, sintetizza fino a trecentomila nuovi composti all’anno con le proprietà più diverse, che possono essere impiegati in molti, se non tutti, i rami della produzione.
L’attività umana può essere convenzionalmente divisa in due ambiti: l’ambito dell’attività di routine — cioè i compiti regolari, quotidiani — e l’ambito della soluzione di compiti nuovi, mai affrontati prima. Nel primo ambito, i metodi di soluzione dei compiti sono di norma ben consolidati, e non vi è terreno per l’analisi dei sistemi, sebbene l’esistenza stessa della routine costituisca in alcuni casi un problema a sé stante. Così, l’esistenza di un apparato di gestione economica composto da milioni di persone crea di per sé difficoltà nella gestione e genera problemi; la tendenza a una crescita costante del numero del personale di gestione costituisce un problema di rilievo. Ma nella sfera dell’attività umana associata alla soluzione di compiti nuovi, mai conosciuti prima (ad esempio, nella pianificazione a lungo termine, nella scienza, nello sviluppo progettuale), i metodi dell’analisi dei sistemi sono applicabili quasi universalmente, e in alcuni casi sono indispensabili.
Nel metodo dell’analisi dei sistemi è inoltre consuetudine distinguere i problemi in base al loro grado di strutturazione — cioè in base alla chiarezza e alla consapevolezza con cui sono posti, al grado di dettaglio e specificità nella comprensione delle loro componenti e interrelazioni, e infine al rapporto tra fattori quantitativi e qualitativi rilevati nella formulazione del problema. Tenendo conto di ciò, si distinguono tre classi di problemi: problemi ben strutturati, formulati quantitativamente; problemi poco strutturati, o misti, che contengono sia valutazioni quantitative sia qualitative; e problemi non strutturati, o qualitativi.
Per la prima classe di problemi, i metodi dell’analisi dei sistemi non sono necessari, poiché esiste già un formalismo ben sviluppato e potente di modellazione matematica e metodi di soluzione quantitativi rigorosi. La seconda classe di problemi — poco strutturati, con valutazioni miste quantitative e qualitative — viene individuata come ambito primario di applicazione dei metodi dell’analisi dei sistemi. Si ritiene che i problemi non strutturati non vengano risolti mediante i metodi dell’analisi dei sistemi; per la loro soluzione si applicano i cosiddetti metodi euristici. Naturalmente è difficile tracciare confini netti tra le tre classi di problemi, ma l’essenza della questione sta altrove.
Il metodo dell’analisi dei sistemi è precisamente un metodo di strutturazione, di ordinamento dei problemi. L’analisi dei sistemi viene applicata al fine di strutturare almeno debolmente un problema inizialmente non strutturato, definito in modo vago, e quindi di raccogliere nuove informazioni supplementari su di esso, di stabilire le interrelazioni delle sue componenti, di fornire, ove possibile, valutazioni quantitative (anche se soggettive, basate su giudizi di esperti), e di far passare il problema nella categoria dei problemi strutturati, ai quali può già essere applicato il formalismo della modellazione matematica e la scelta di soluzioni ottimali.
In diversi casi, si tenta di definire l’analisi dei sistemi attraverso le sfere dell’attività umana in cui essa trova applicazione prevalente — come una metodologia per risolvere problemi di ricerca, militari, politici ed economici.
La prima condizione per il successo dell’analisi dei sistemi è la sua applicazione laddove essa sia effettivamente necessaria. La natura stessa di un’indagine sistemica, dedicata a questioni complesse riguardanti oggetti complessi, richiede un elevato livello di conoscenza e il coinvolgimento, in una fase o nell’altra dell’analisi, di specialisti altamente qualificati. Nel frattempo, la moda dell’analisi dei sistemi ha spinto numerosi ricercatori, dottorandi e persino studenti alle prime armi a occuparsene. Naturalmente, in tali casi, viene scelto un oggetto «gestibile» e del tutto esaminabile, oppure un qualche modello ipotetico con cui è possibile eseguire qualsiasi operazione, oppure problemi particolari di costo, produttività del lavoro, qualità del prodotto, e così via. Un’indagine sistemica non può avere successo se la direzione dell’organizzazione committente o i ricercatori stessi la affrontano in mala fede.
Le condizioni per il successo dell’analisi dei sistemi sono considerate essere la presenza di tre elementi: (1) un bisogno, un obiettivo o uno scopo chiaramente compreso; (2) una fonte di idee, informazioni accumulate, esperienza e comprensione della materia; (3) risorse — specialisti esperti, nonché attrezzature, materiali e mezzi finanziari.
L’analisi dei sistemi è essa stessa uno strumento per garantire la presenza di tutti e tre questi elementi: l’individuazione e l’elaborazione degli obiettivi, le informazioni e le risorse corrispondenti, e il loro collegamento agli obiettivi. Pertanto, gli specialisti di analisi dei sistemi devono conoscere le condizioni per il successo del proprio lavoro e intraprenderlo solo quando tali condizioni siano soddisfatte.