"Análise de Sistemas e Planejamento de Longo Prazo." Anais de conferência. G.S. Pospelov, 1972 (em russo).
A análise de sistemas, como ramo aplicado da teoria geral dos sistemas que surgiu historicamente a partir dos métodos de projeto e desenvolvimento de grandes sistemas técnicos, revela-se intimamente ligada a todo o conjunto de problemas do planejamento econômico nacional de longo prazo. Por sua própria natureza, a análise de sistemas envolve a formulação de um plano abrangente para uma operação ou empreendimento.
Os planos de operações implementados por sistemas organizacionais hierárquicos incluem instruções sobre quem deve fazer o quê, quando, e quais recursos são alocados para esse fim. Em outras palavras, um plano operacional decompõe o objetivo geral da operação em uma hierarquia de objetivos e tarefas a serem executados por executores individuais. Isso significa, entre outras coisas, que um plano operacional constitui um sistema de decisões tomadas com antecedência (antes do início da operação) sobre quem deve fazer o quê e quando.
No planejamento de longo prazo, o intervalo entre uma decisão tomada no momento do planejamento e sua execução pode abranger 10 a 15 anos ou mais, tornando necessário planejar o desenvolvimento dos executores da organização, sua formação, e assim por diante.
Um plano, como sistema de objetivos e tarefas, pode ser representado por um chamado grafo hierárquico, cujos vértices representam objetivos e tarefas em diversos níveis, e cujos arcos representam relações de subordinação, interação e significância entre eles. Tal grafo ilustra bem dois princípios da análise de sistemas:
- Os meios para alcançar um objetivo decorrem do próprio objetivo e de sua análise.
- Os objetivos e tarefas de qualquer nível inferior são tratados como meios de alcançar os objetivos do nível superior.
Da definição de plano decorre o conceito de planejamento como um processo de tomada de decisões antes do início de uma operação, ou, de outra forma: o planejamento é um processo hierárquico de formação de decisões preliminares em um sistema que determina a ordem em que uma sequência de medidas, operações e ações individuais deve ser executada. O resultado do planejamento (seu objetivo) é a construção de um modelo da operação futura no entendimento compartilhado da organização.
Detenhamo-nos na relação entre os métodos da pesquisa operacional (métodos econômico-matemáticos de otimização) e a análise de sistemas.
A pesquisa operacional, como teoria dos modelos matemáticos para a tomada de decisão, pressupõe que o objetivo seja dado ou a tarefa esteja posta, que os meios alternativos (estratégias, controles) para sua realização sejam definidos como conjuntos contáveis ou incontáveis, e que os critérios para a seleção entre alternativas sejam especificados. Em seguida, constrói-se um modelo matemático de tomada de decisão; encontram-se expressões matemáticas para o critério de otimalidade e para os fatores restritivos (condições); coletam-se dados e normas para a resolução do problema. Na etapa seguinte, desenvolve-se um algoritmo para encontrar a solução ótima e o problema é programado; o computador então a encontra automaticamente.
Deve-se observar que a solução ótima assim obtida considera apenas fatores quantitativos e, mesmo sob esse ponto de vista, concentra-se em apenas um aspecto do problema. Assim, a classe de problemas de pesquisa operacional conhecida como problemas de alocação e atribuição, também chamados de problemas de planejamento ótimo, está entre os mais comuns (métodos econômico-matemáticos) resolvidos por algoritmos de programação matemática. Essa classe inclui problemas de transporte, a localização de novos empreendimentos em um dado setor industrial e sua atribuição a consumidores. Em todos esses casos, o objetivo é dado, e o plano ótimo, gerado automaticamente por um computador, não constitui de forma alguma um plano de operações para o transporte ou o desenvolvimento industrial. O plano ótimo ou a solução ótima indica como os consumidores devem ser distribuídos entre os fornecedores ou onde os empreendimentos devem ser localizados e qual deve ser o volume de produção de cada empreendimento. Como esses planos não são operacionais, não podem ser abrangentes e, nesse sentido, são unilaterais.
A análise de sistemas sempre envolve planos abrangentes ou operacionais de natureza hierárquica. Nesse contexto, a determinação do próprio objetivo da atividade, das alternativas para sua realização e dos critérios de otimalidade é o objeto da análise de sistemas. Enquanto na pesquisa operacional o objetivo da operação é dado, na análise de sistemas o que deve ser considerado dado é uma mudança na situação ou a realização de um cenário desejado, entendendo-se por situação (cenário) o estado conjunto do sistema e de seu ambiente. A situação em um sistema pode ser alterada pela execução de uma operação a partir de um conjunto de alternativas e, consequentemente, pelo alcance de um dos objetivos gerais.
Assim, a tarefa da análise de sistemas inclui a determinação de objetivos gerais alternativos, a decomposição de cada objetivo geral em sua própria hierarquia de objetivos e tarefas — por vezes chamada de curso de ação; o cálculo e a avaliação das consequências de cada curso de ação alternativo; e a seleção, com base nisso, do curso de ação ótimo com seu respectivo objetivo geral correspondente.
Como se pode observar, os problemas da análise de sistemas e da pesquisa operacional diferem substancialmente, apesar de que, no processo de construção de planos abrangentes (hierarquias de objetivos e tarefas), os métodos de pesquisa operacional sejam amplamente utilizados.
Deve-se também observar que a pesquisa operacional, como teoria matemática da tomada de decisão, foi desenvolvida para aplicação em sistemas de objetivo único e nível único. Devido à dificuldade e complexidade do problema, a teoria matemática da tomada de decisão para o caso de sistemas de múltiplos objetivos e nível único (diversos ramos da teoria dos jogos) mostrou-se menos plenamente desenvolvida e menos amplamente utilizada na prática.
Quanto aos sistemas multiobjetivo e multinível (hierárquicos), ainda é cedo demais para falar de uma teoria matemática de otimização para eles. No entanto, na prática do planejamento e da tomada de decisão, é precisamente com esse último tipo de sistema que se tem de lidar. A análise de sistemas também se refere precisamente a esse tipo de sistema, e o nível de formalização matemática é tal que somos obrigados a concordar que a análise de sistemas é "o bom senso esclarecido, a serviço do qual foram colocados os métodos matemáticos."