Analiza systemowa przebiega zazwyczaj w następującej kolejności:
- Sformułowanie problemu;
- Wybór alternatywnych podejść do rozwiązania problemu;
- Badanie zasobów przeznaczonych na rozwiązanie problemu;
- Budowa modelu;
- Wybór kryteriów oceny;
- Porównanie alternatyw i podejmowanie decyzji.
Sformułowanie problemu jest najważniejszym elementem analizy systemowej i obejmuje określenie istoty problemu, ustalenie zakresu badania, ustalenie danych wyjściowych oraz identyfikację celów.
Wybór alternatywnych podejść do rozwiązania problemów polega na wyliczeniu tych alternatyw (środków), które na podstawie wstępnych rozważań mogą zostać wykorzystane do rozwiązania postawionego problemu. W trakcie badania niektóre alternatywy są odrzucane, a wprowadzane są nowe.
Badanie zasobów przeznaczonych na rozwiązanie problemu stanowi kluczowy etap analizy ekonomicznej, w trakcie którego ustala się wymagania materiałowe i finansowe. Zazwyczaj systemy uzbrojenia dobiera się na podstawie minimalnego kosztu przy danym poziomie skuteczności.
Budowa modelu to etap badania, na którym opracowuje się odpowiednik rzeczywistego procesu, przedstawiając najistotniejsze czynniki za pomocą zależności matematycznych (modele analityczne), za pomocą komputera (modele komputerowe) lub poprzez specjalną „grę” (modele gier).
Modelowanie w analizie systemowej będzie zajmować coraz większe miejsce, zwłaszcza w związku z rozwojem metod modelowania matematycznego i komputerów.
Wybór kryteriów oceny jest wyjątkowo istotnym etapem analizy systemowej i polega na określeniu wielkości (lub systemu wielkości), której wartość liczbowa pozwala ocenić powodzenie rozwiązania. Dla zadowalającego działania metod analizy systemowej istotne jest, aby kryteria przyjęte na każdym szczeblu zarządzania były powiązane w jeden logiczny system. Najważniejszym kryterium na najwyższym szczeblu (kierownictwo ministerstwa obrony) jest stosunek kosztów do skuteczności systemu.
Porównanie alternatyw i podejmowanie decyzji stanowi końcowy etap analizy, w którym środki rozwiązania postawionego problemu ocenia się względem wybranego kryterium. Oprócz oceny ilościowej poszczególnych alternatyw mogą być również przedstawiane sądy logiczne wskazujące na przewagę jednej alternatywy nad innymi.