A análise de sistemas é aplicada na economia e engenharia, biologia e medicina, história e filologia, política e assuntos militares. É usada em pesquisas teóricas e aplicadas, na seleção de protótipos de novos equipamentos e variantes de investimento de capital, e assim por diante. Para apresentar o material de forma mais clara, formulemos primeiro as questões referentes à análise de sistemas. As questões são colocadas na forma em que surgiram durante o trabalho prático em análise de sistemas.
É sabido que, ao definir um conceito, nós o restringimos, estreitamos e empobrecemos. No entanto, como ferramenta de trabalho, uma das definições possíveis pode ser usada como principal, destacando certos traços essenciais do fenômeno que o distinguem de outros.
A análise de sistemas é uma metodologia para investigar propriedades e relações em objetos difíceis de observar e difíceis de compreender, representando esses objetos como sistemas orientados a objetivos e estudando as propriedades desses sistemas e as inter-relações entre objetivos e os meios de sua realização.
Ela é aplicada quando o problema é colocado de tal forma que a informação necessária para sua solução não pode ser obtida por observação direta do objeto. O objeto é então tratado como um subsistema de algum sistema, como um conjunto de subsistemas que interagem com outros sistemas. Essa definição, que deve ser considerada como uma definição de trabalho, permite distinguir os métodos de análise de sistemas de outros métodos de investigação e a coloca dentro de uma área específica do conhecimento científico.
Entre a multiplicidade de métodos de investigação e análise, a grande maioria está orientada para a observação direta de objetos, levando em conta sua natureza e especificidades. Sempre se assume que o objeto em estudo pode ser isolado de seu ambiente, que pode ser observado diretamente ou por meio de instrumentos. Em contraste, o método da análise de sistemas, fundamentado na teoria de sistemas, leva em conta a complexidade fundamental do objeto em estudo, suas conexões extensas e fortes com o mundo circundante e a inobservabilidade de várias de suas propriedades.
Portanto, partindo de um fenômeno real e de dados factuais disponíveis sobre suas propriedades e conexões com o mundo circundante, o pesquisador os traduz para as categorias abstratas da teoria de sistemas e, com base nas propriedades conhecidas dos sistemas, identifica novas propriedades e novas inter-relações. Na maioria dos métodos de investigação, os objetos são precisamente definidos. Uma investigação sistêmica geralmente inclui, como uma de suas etapas importantes, a própria identificação do objeto — sua descoberta ou construção. Quase todos os métodos de investigação partem de um problema claramente formulado. A análise de sistemas aborda as questões de como colocar corretamente os problemas e quais métodos de investigação empregar.
A essência da análise de sistemas está em como transformar o complexo em simples, como transformar um problema que não é apenas difícil de resolver, mas difícil de compreender, em uma série clara de tarefas que possuem um método de solução.
A análise de sistemas é sempre concreta. Ela lida com uma entidade econômica específica (mesmo que inicialmente vagamente definida) e com um problema econômico específico (mesmo que inicialmente formulado de forma pouco clara).
A análise de sistemas não se opõe de forma alguma a outros métodos de análise de problemas e tomada de decisão. O que há de novo é a síntese, dentro de uma metodologia unificada, de um determinado conjunto inter-relacionado de conceitos, métodos e técnicas que anteriormente eram usados isoladamente para resolver problemas individuais na ciência e na engenharia. Além disso, esse complexo de conceitos e métodos sistêmicos é estendido a domínios de atividade inteiramente novos, onde esses conceitos não haviam sido usados anteriormente — as áreas de planejamento e gestão.
A força do método sistêmico na análise de problemas complexos reside no fato de que ele permite, por um lado, a decomposição de um problema complexo demais para ser resolvido em seus componentes, até a formulação de tarefas específicas para as quais já existem métodos de solução bem estabelecidos, enquanto, por outro lado, mantém esses componentes unidos como um todo unificado.
Como o pesquisador soviético S. P. Nikanorov colocou com muita precisão, a análise de sistemas permite representar o processo de resolução de um problema como um processo de projeto, fabricação e uso de sistemas.
O que é essencial na análise de sistemas, aquilo em que sua atenção está focada, foi formulado com muita precisão pelo pesquisador americano Quade: "A análise de sistemas é uma forma de olhar para um problema. O formalismo matemático e o uso de computadores podem ser necessários e até úteis, mas podem não ser. Às vezes, uma reflexão cuidadosa sobre o problema pode ser suficiente. Mas em qualquer análise relacionada à preparação de decisões sob condições de incerteza, independentemente de sua complexidade, certos elementos estão presentes. Esses elementos — um objetivo ou objetivos, alternativas ou meios para alcançar esses objetivos, custos ou tudo o que deve ser despendido para alcançar cada alternativa, um modelo ou uma descrição da dependência entre as alternativas e o que elas realizam e custam, e critérios segundo os quais uma alternativa preferida é selecionada — estão presentes em qualquer análise cujo propósito seja influenciar a escolha de um curso de ação."
É perfeitamente óbvio que o formalismo científico complexo, especialmente desenvolvido e bastante volumoso que a análise de sistemas representa vale a pena ser aplicado apenas a problemas suficientemente complexos, de grande escala, envolvendo a atividade de muitas pessoas e gastos materiais e outros substanciais.
É difícil estabelecer qualquer classificação de problemas de modo a dizer precisamente onde o formalismo sistêmico pode e onde não pode ser aplicado. As origens dos problemas diferem em termos de necessidades e oportunidades. O primeiro caso é mais simples: recursos ou métodos de trabalho existentes, ou certos bens, deixaram de satisfazer as pessoas, e a situação existente precisa ser mudada.
A análise de sistemas é aplicada quando surge um problema muito complexo. O segundo caso é, em princípio, mais complexo: surge uma nova oportunidade, como o voo espacial ou o uso da energia termonuclear. Em cada caso, o desenvolvimento de tais oportunidades está associado à criação de ramos inteiramente novos da economia nacional. Nesse caso, a aplicação da análise de sistemas se mostra não apenas útil, mas absolutamente necessária, uma vez que o próprio problema — sendo complexo por natureza — ainda precisa ser formulado, pois a realização de novas oportunidades afeta os mais diversos aspectos da atividade humana, da vida da sociedade e do Estado. Pode-se notar também casos ainda mais complexos, em que novas oportunidades surgem em toda parte e quase a cada hora: a química experimental, por exemplo, sintetiza até trezentos mil novos compostos por ano com as propriedades mais diversas, que podem ser usados em muitos, senão em todos, os ramos da produção.
A atividade humana pode ser convencionalmente dividida em duas áreas: a área da atividade rotineira — ou seja, tarefas regulares e cotidianas — e a área de resolução de tarefas novas, nunca antes enfrentadas. Na primeira área, os métodos de solução das tarefas geralmente estão bem estabelecidos, e não há motivo para a análise de sistemas, embora a própria existência da rotina em alguns casos constitua um problema em si mesma. Assim, a existência de um aparato de gestão econômica com milhões de pessoas cria, por si só, dificuldades na gestão e gera problemas; a tendência ao crescimento constante do número de pessoal de gestão constitui um grande problema. Mas na esfera da atividade humana associada à resolução de tarefas novas, anteriormente desconhecidas (por exemplo, no planejamento de longo prazo, na ciência, no desenvolvimento de projetos), os métodos da análise de sistemas são aplicáveis quase universalmente e, em alguns casos, são indispensáveis.
No método da análise de sistemas, também é costume distinguir os problemas pelo grau de sua estruturação — ou seja, pela clareza e consciência de como são colocados, pelo grau de detalhamento e especificidade na compreensão de seus componentes e inter-relações e, finalmente, pela proporção entre fatores quantitativos e qualitativos observados na formulação do problema. Tendo isso em mente, distinguem-se três classes de problemas: problemas bem estruturados, formulados quantitativamente; problemas mal estruturados, ou mistos, que contêm tanto avaliações quantitativas quanto qualitativas; e problemas não estruturados, ou qualitativos.
Para a primeira classe de problemas, os métodos da análise de sistemas não são necessários, pois já existe um formalismo bem desenvolvido e poderoso de modelagem matemática e métodos rigorosos de solução quantitativa. A segunda classe de problemas — mal estruturados, com avaliações quantitativas e qualitativas mistas — é identificada como o principal domínio de aplicação dos métodos de análise de sistemas. Considera-se que problemas não estruturados não são resolvidos por métodos de análise de sistemas; para sua solução, são aplicados os chamados métodos heurísticos. É claro que é difícil traçar fronteiras claras entre as três classes de problemas, mas a essência da questão está em outro lugar.
O método da análise de sistemas é precisamente um método de estruturação, de ordenação de problemas. A análise de sistemas é aplicada para, ao menos, estruturar fracamente um problema inicialmente não estruturado, vagamente definido, e então reunir novas informações adicionais sobre ele, estabelecer as inter-relações de seus componentes, dar, sempre que possível, avaliações quantitativas (mesmo que subjetivas, baseadas em especialistas) e transferir o problema para a categoria de problemas estruturados, aos quais já se pode aplicar o formalismo da modelagem matemática e a seleção de soluções ótimas.
Em vários casos, tenta-se definir a análise de sistemas por meio das esferas da atividade humana em que ela encontra aplicação predominante — como uma metodologia para resolver problemas de pesquisa, militares, políticos e econômicos.
A primeira condição para o sucesso da análise de sistemas é sua aplicação onde ela é realmente necessária. A própria natureza de uma investigação sistêmica, dedicada a questões complexas relativas a objetos complexos, exige um alto nível de conhecimento e o envolvimento, em uma ou outra etapa da análise, de especialistas altamente qualificados. Enquanto isso, a moda da análise de sistemas levou numerosos pesquisadores, pós-graduandos e até estudantes de graduação em fase de conclusão de curso a adotá-la. Naturalmente, em tais casos, escolhe-se um objeto "manejável" e inteiramente examinável, ou algum modelo hipotético com o qual se possam realizar quaisquer operações, ou ainda problemas particulares de custo, produtividade do trabalho, qualidade do produto, e assim por diante. Uma investigação sistêmica não pode ter sucesso se a direção da organização contratante ou os próprios pesquisadores a abordarem de má-fé.
As condições para o sucesso da análise de sistemas são consideradas como a presença de três elementos: (1) uma necessidade, objetivo ou propósito claramente compreendido; (2) uma fonte de ideias, informações acumuladas, experiência e compreensão do assunto; (3) recursos — especialistas experientes, bem como equipamentos, materiais e meios financeiros.
A própria análise de sistemas é uma ferramenta para garantir a presença desses três elementos: identificar e elaborar objetivos, as informações e recursos correspondentes, e vinculá-los aos objetivos. Assim, os especialistas em análise de sistemas devem conhecer as condições para o sucesso de seu trabalho e empreendê-lo somente quando essas condições forem atendidas.