«Analisi dei sistemi e approccio sistemico» di S.P. Nikanorov
Per «analisi dei sistemi» si intende una metodologia per risolvere problemi complessi nello sviluppo dell’industria, dei trasporti, della difesa, dell’istruzione e di altri ambiti, nonché problemi di progettazione organizzativa.
Inizialmente l’analisi dei sistemi veniva applicata per selezionare un singolo prodotto tra un insieme di prodotti funzionalmente simili. Tuttavia divenne poi chiaro che tale selezione poteva essere effettuata solo nel quadro di obiettivi più ampi, nei quali i prodotti in esame erano semplici sottosistemi e semplici fasi di sviluppo. Così, parti sempre più estese di un sistema produttivo o militare divennero oggetto di studio. La metodologia dell’analisi dei sistemi divenne progressivamente il fondamento di un meccanismo operante in continuo per la soluzione di un vasto insieme di problemi interconnessi. La funzione più importante dell’analisi dei sistemi consisteva nel determinare la struttura dei collegamenti tra i compiti e le possibilità della loro soluzione. Le strutture così individuate servivano da base per la scelta degli obiettivi e dei mezzi per raggiungerli. Lo strumento metodologico dell’analisi dei sistemi — il suo schema concettuale — è concepito principalmente per svolgere questa funzione. L’esperienza pratica espressa nello schema concettuale, una volta assimilata, diventa il fondamento delle azioni di soluzione dei problemi di un individuo o di un gruppo.
Il ragionamento seguente aiuta a spiegare i fattori che hanno determinato lo schema concettuale dell’analisi dei sistemi. Al centro di questa metodologia si trova l’operazione di confronto quantitativo delle alternative decisionali. Le valutazioni quantitative devono caratterizzare le alternative confrontate, di pari qualità, in termini di efficacia e di costi per raggiungere un dato risultato. La correttezza delle valutazioni quantitative dipende da quanto pienamente e accuratamente sia stato preso in considerazione tutto ciò che influisce sull’efficacia e sui costi. Nasce così l’idea di individuare «tutti gli elementi correlati a una data alternativa», ossia un’idea espressa nel linguaggio naturale come «considerazione esaustiva di tutte le circostanze». Il complesso di elementi individuato da questa definizione è ciò che l’analisi dei sistemi chiama «sistema completo».
Ma come si individua questo complesso di elementi, questo «sistema», e come si stabilisce se un dato elemento appartenga o meno a una data alternativa? L’unico criterio possibile è la partecipazione di un dato elemento al processo che conduce all’output di una data alternativa. Essendo così, il concetto di processo risulta essere il concetto centrale dell’analisi dei sistemi, attorno al quale è costruito l’intero schema concettuale.
Un sistema è definito specificando gli oggetti del sistema, le loro proprietà e le relazioni tra essi. Gli oggetti del sistema sono l’input, il processo, l’output, nonché la retroazione e il vincolo.
L’input è ciò che precede il verificarsi del processo. Si può anche dire che l’input è tutto ciò che cambia durante il processo. La partecipazione al processo si stabilisce in base alla presenza di un cambiamento. L’input è costituito da elementi di input. In alcuni casi, gli elementi di input sono l’«input di lavorazione» (ciò che viene «elaborato») e il processore (ciò che «elabora»).
L’output è il risultato o lo stato finale del processo. Il processo trasforma l’input in output. La capacità di trasformare un dato input in un determinato output è chiamata proprietà del dato input.
Una relazione determina la sequenza dei processi; ossia, l’output di un certo processo è l’input di un altro processo specifico. Ogni input di un sistema è l’output di questo o di un altro sistema, e ogni output è un input. Individuare un sistema nel mondo reale significa specificarne gli input, i processi e gli output. Ogni sistema è costituito da sottosistemi. Ogni sistema è un sottosistema di un altro sistema. Si postula che ogni oggetto del mondo reale possa essere descritto in termini di oggetti del sistema, proprietà e relazioni tra essi.
I sistemi artificiali sono quelli i cui elementi sono realizzati dall’uomo, ossia sono output di processi consapevolmente organizzati. In ogni sistema artificiale esistono tre sottoprocessi che si differenziano per il loro ruolo: il processo principale trasforma l’input in output; la retroazione garantisce la corrispondenza tra l’output effettivo e quello desiderato modificando l’input; il processo di gestione dei vincoli garantisce la corrispondenza tra l’output del sistema e i requisiti ad esso richiesti come input per il sistema successivo, che è il consumatore di tale input.
Nel sottosistema di retroazione vengono eseguite diverse operazioni: un campione dell’output viene confrontato con il modello dell’output e viene individuata la loro differenza qualitativo-quantitativa, si valuta il contenuto e il significato della differenza, si elabora una decisione derivante dalla differenza e si forma un processo per l’introduzione della decisione (un’azione sull’input). Il processo di gestione dei vincoli è attivato dal consumatore dell’output del sistema, che analizza tale output. Questo processo agisce sull’output del sistema, accettandolo o respingendolo, e sul modello dell’output del sistema. Il modello dell’output, riflettendo il vincolo, definisce l’obiettivo (funzione) del sistema e le relazioni vincolanti (qualità della funzione), che, attraverso il processo di gestione dei vincoli, vengono armonizzate con gli obiettivi del consumatore.
Esiste una situazione problematica quando vi è una differenza tra l’output necessario (desiderato) e l’output esistente, che può manifestarsi come sintomi. L’output esistente è fornito dal sistema esistente. L’output desiderato è fornito dal sistema desiderato. Il problema è la differenza tra il sistema esistente e il sistema desiderato. Il problema può consistere sia nel prevenire una diminuzione dell’output, sia nell’aumentarlo. La condizione del problema rappresenta il noto. I requisiti del problema rappresentano il sistema desiderato. La soluzione del problema è un sistema che colma il «divario» tra il sistema esistente e quello desiderato.
Risolvere un problema significa costruire un sistema che, insieme al sistema esistente modificato, costituisca il sistema desiderato. Il processo di ricerca di una soluzione a un problema si concentra sull’esecuzione iterativa di operazioni volte a individuare (chiarire) la condizione, l’obiettivo e le possibilità di soluzione del problema. Il risultato di queste operazioni è una descrizione della condizione, dell’obiettivo e delle possibilità in termini di oggetti del sistema, ossia in termini di struttura delle relazioni e dei sottosistemi. Se la struttura delle relazioni e dei sottosistemi della condizione, dell’obiettivo e delle possibilità di un dato problema è nota, l’individuazione ha il carattere della determinazione di relazioni quantitative, e il problema è detto quantitativo. Se la struttura delle relazioni e dei sottosistemi della condizione, dell’obiettivo e delle possibilità è nota solo parzialmente, l’individuazione ha carattere qualitativo, e il problema è detto qualitativo o mal strutturato.
L’analisi dei sistemi stabilisce la nomenclatura fondamentalmente necessaria delle funzioni per la soluzione dei problemi, che consiste in: individuare il problema, valutare l’urgenza del problema, definire il vincolo (l’obiettivo e le relazioni vincolanti), definire i criteri per misurare il grado di avvicinamento della soluzione del problema a quella desiderata, analizzare il sistema esistente, determinare la struttura delle possibilità per costruire un insieme di alternative, selezionare l’alternativa di soluzione, ottenere il consenso per la soluzione scelta, prendere la decisione (assumendone la responsabilità formale), attuare la decisione e determinare i risultati della soluzione del problema. Il confine del processo di soluzione del problema è determinato dalle condizioni, dall’obiettivo e dalle possibilità della sua attuazione.
Postulando la nomenclatura delle funzioni di soluzione dei problemi, l’analisi dei sistemi fornisce uno strumento per l’analisi e la progettazione delle organizzazioni. In particolare, le organizzazioni con una struttura gerarchica di subordinazione possono essere trasformate in organizzazioni orientate alla soluzione dei problemi assegnando alle loro suddivisioni funzioni di soluzione dei problemi. Tali sono, nei termini più generali, i concetti fondamentali dell’analisi dei sistemi come metodologia per la soluzione dei problemi.