Metodologia analizy systemowej jest opracowywana i stosowana w przypadkach, gdy decydenci na początkowym etapie nie mają wystarczających informacji o sytuacji problemowej, aby wybrać metodę jej formalnej reprezentacji, zbudować model matematyczny lub zastosować jedno z nowszych podejść do modelowania, łączących metody jakościowe i kwantytatywne.
W takich przypadkach pomocne może być przedstawienie obiektu jako systemu, zorganizowanie procesu kolektywnego podejmowania decyzji z udziałem specjalistów z różnych dziedzin wiedzy, wykorzystanie różnych metod formalnego modelowania wraz z technikami pozyskiwania wiedzy eksperckiej oraz zmiana metod w miarę pogłębiania się rozumienia obiektu lub sytuacji.
Aby zorganizować taki proces, należy określić kolejność etapów, zarekomendować metody ich realizacji oraz przewidzieć możliwość powrotu do wcześniejszych etapów, gdy jest to konieczne. Taka kolejność konkretnie wyodrębnionych i uporządkowanych etapów, wraz z rekomendowanymi metodami i technikami ich realizacji, tworzy strukturę metodologii analizy systemowej.
Analizując różne metodologie analizy systemowej, można zauważyć, że wszystkie one w takiej czy innej formie obejmują następujące etapy:
- identyfikacja problemów i wyznaczanie celów;
- opracowanie alternatyw i modelu podejmowania decyzji;
- ocena alternatyw, znalezienie rozwiązania i jego wdrożenie;
- ocena skuteczności decyzji i konsekwencji ich wdrożenia;
- projektowanie organizacji w celu realizacji celów.