„Analiza systemowa i podejście systemowe” S.P. Nikanorowa
„Analiza systemowa” jest rozumiana jako metodologia rozwiązywania złożonych problemów w rozwoju przemysłu, transportu, obronności, edukacji i innych dziedzin, a także problemów projektowania organizacyjnego.
Analiza systemowa była początkowo stosowana do wyboru pojedynczego produktu spośród zbioru funkcjonalnie podobnych produktów. Jednak z czasem stało się jasne, że taki wybór można przeprowadzić jedynie w ramach szerszych celów, w których rozważane produkty były jedynie podsystemami i jedynie etapami rozwoju. W ten sposób coraz większe części systemu produkcyjnego lub wojskowego stawały się obiektami badań. Metodologia analizy systemowej stopniowo stawała się podstawą nieustannie działającego mechanizmu rozwiązywania dużego zbioru wzajemnie powiązanych problemów. Najważniejszą funkcją analizy systemowej było określenie struktury powiązań między zadaniami a możliwościami ich rozwiązania. Odkryte w ten sposób struktury służyły jako podstawa wyboru celów i środków ich osiągania. Instrument metodologiczny analizy systemowej — jej schemat pojęciowy — jest przede wszystkim zaprojektowany do pełnienia tej funkcji. Doświadczenie praktyczne wyrażone w schemacie pojęciowym, gdy zostanie opanowane, staje się podstawą działań rozwiązywania problemów przez jednostkę lub zespół.
Poniższe rozumowanie pomaga wyjaśnić czynniki, które określiły schemat pojęciowy analizy systemowej. W centrum tej metodologii leży operacja ilościowego porównywania alternatyw decyzyjnych. Oceny ilościowe muszą charakteryzować porównywane alternatywy o równej jakości pod względem ich skuteczności oraz kosztów osiągnięcia danego wyniku. Poprawność ocen ilościowych zależy od tego, jak w pełni i dokładnie uwzględniono wszystko, co wpływa na skuteczność i koszty. Stąd rodzi się idea identyfikacji „wszystkich elementów związanych z daną alternatywą”, czyli idea wyrażona w języku naturalnym jako „wszechstronne uwzględnienie wszystkich okoliczności”. Kompleks elementów zidentyfikowanych za pomocą tej definicji jest tym, co analiza systemowa nazywa „systemem pełnym”.
Ale jak zidentyfikować ten kompleks elementów, ten „system”, i jak ustalić, czy dany element należy do danej alternatywy, czy nie? Jedynym kryterium może być udział danego elementu w procesie prowadzącym do wyjścia danej alternatywy. Ponieważ tak jest, pojęcie procesu okazuje się centralnym pojęciem analizy systemowej, wokół którego zbudowany jest cały schemat pojęciowy.
System definiuje się poprzez określenie obiektów systemowych, ich właściwości oraz relacji między nimi. Obiektami systemowymi są wejście, proces, wyjście, a także sprzężenie zwrotne i ograniczenie.
Wejście to coś, co poprzedza wystąpienie procesu. Można też powiedzieć, że wejście to wszystko, co zmienia się podczas procesu. Udział w procesie ustala się poprzez obecność zmiany. Wejście składa się z elementów wejściowych. W niektórych przypadkach elementy wejściowe to „wejście robocze” (to, co jest „przetwarzane”) oraz procesor (to, co „przetwarza”).
Wyjście to wynik lub stan końcowy procesu. Proces przekształca wejście w wyjście. Zdolność przekształcenia danego wejścia w określone wyjście nazywa się właściwością danego wejścia.
Relacja określa kolejność procesów, to znaczy wyjście pewnego procesu jest wejściem pewnego innego, określonego procesu. Każde wejście systemu jest wyjściem tego lub innego systemu, a każde wyjście jest wejściem. Zidentyfikowanie systemu w świecie rzeczywistym oznacza określenie jego wejść, procesów i wyjść. Każdy system składa się z podsystemów. Każdy system jest podsystemem pewnego systemu. Postuluje się, że dowolny obiekt świata rzeczywistego można opisać w kategoriach obiektów systemowych, właściwości i relacji między nimi.
Systemy sztuczne to takie, których elementy są wytworzone przez ludzi, to znaczy są wyjściami świadomie zorganizowanych procesów. W każdym systemie sztucznym istnieją trzy podprocesy różniące się swoją rolą: proces główny przekształca wejście w wyjście; sprzężenie zwrotne zapewnia zgodność między rzeczywistym a pożądanym wyjściem poprzez modyfikację wejścia; proces obsługi ograniczeń zapewnia zgodność między wyjściem systemu a wymaganiami wobec niego jako wejścia dla kolejnego systemu będącego konsumentem tego wejścia.
W podsystemie sprzężenia zwrotnego wykonywany jest szereg operacji: próbka wyjścia jest porównywana z modelem wyjścia i identyfikowana jest ich jakościowo-ilościowa różnica, oceniana jest treść i znaczenie tej różnicy, opracowywana jest decyzja wynikająca z tej różnicy, a także formowany jest proces wprowadzenia decyzji (działania na wejściu). Proces obsługi ograniczeń jest wyzwalany przez konsumenta wyjścia systemu, który analizuje to wyjście. Proces ten działa na wyjściu systemu, akceptując je lub odrzucając, oraz na modelu wyjścia systemu. Model wyjścia, odzwierciedlający ograniczenie, definiuje cel (funkcję) systemu oraz relacje ograniczające (właściwości funkcji), które za pośrednictwem procesu obsługi ograniczeń są harmonizowane z celami konsumenta.
Sytuacja problemowa istnieje wtedy, gdy istnieje różnica między niezbędnym (pożądanym) wyjściem a wyjściem istniejącym, która może się przejawiać jako objawy. Wyjście istniejące jest dostarczane przez system istniejący. Wyjście pożądane jest dostarczane przez system pożądany. Problem to różnica między systemem istniejącym a pożądanym. Problem może polegać albo na zapobieganiu spadkowi wyjścia, albo na jego zwiększeniu. Warunek problemu reprezentuje to, co znane. Wymagania problemu reprezentują system pożądany. Rozwiązanie problemu to system, który wypełnia „lukę” między systemem istniejącym a pożądanym.
Rozwiązać problem oznacza skonstruować system, który wraz ze zmodyfikowanym systemem istniejącym stanowi system pożądany. Proces poszukiwania rozwiązania problemu koncentruje się na iteracyjnym wykonywaniu operacji identyfikacji (wyjaśniania) warunku, celu i możliwości rozwiązania problemu. Wynikiem tych operacji jest opis warunku, celu i możliwości w kategoriach obiektów systemowych, to znaczy w kategoriach struktury relacji i podsystemów. Jeśli struktura relacji i podsystemów warunku, celu i możliwości danego problemu jest znana, identyfikacja ma charakter określania relacji ilościowych, a problem nazywa się ilościowym. Jeśli struktura relacji i podsystemów warunku, celu i możliwości jest znana jedynie częściowo, identyfikacja ma charakter jakościowy, a problem nazywa się jakościowym lub słabo ustrukturyzowanym.
Analiza systemowa ustanawia zasadniczo niezbędną nomenklaturę funkcji rozwiązywania problemów, na którą składają się: wykrycie problemu, ocena pilności problemu, zdefiniowanie ograniczenia (celu i relacji ograniczających), zdefiniowanie kryteriów pomiaru stopnia przybliżenia rozwiązania problemu do pożądanego, analiza systemu istniejącego, określenie struktury możliwości konstruowania zbioru alternatyw, wybór alternatywy rozwiązania, zapewnienie akceptacji dla wybranego rozwiązania, podjęcie decyzji (przyjęcie formalnej odpowiedzialności), wdrożenie decyzji oraz określenie wyników rozwiązania problemu. Granicę procesu rozwiązywania problemu wyznaczają warunki, cel i możliwości jego realizacji.
Postulując nomenklaturę funkcji rozwiązywania problemów, analiza systemowa dostarcza środka do analizy i projektowania organizacji. W szczególności organizacje o hierarchicznej strukturze podporządkowania można przekształcić w organizacje rozwiązujące problemy, przypisując funkcje rozwiązywania problemów ich jednostkom. Takie są, w najogólniejszym zarysie, podstawowe pojęcia analizy systemowej jako metodologii rozwiązywania problemów.