„Introducere în analiza sistemelor” de F.I. Peregudov și F.P. Tarasenko (în limba rusă)
Analiza sistemelor — (1) în termeni practici, analiza sistemelor este un ansamblu de metode de investigare sau proiectare a sistemelor complexe, de căutare, planificare și implementare a schimbărilor menite să elimine problemele; (2) din punct de vedere metodologic, analiza sistemelor este dialectică aplicată, întrucât pune în practică ideile materialismului dialectic aplicate unor sarcini practice concrete, a căror trăsătură distinctivă constă în necesitatea de a identifica cauzele complexității lor și de a le elimina; (3) din punct de vedere procedural, analiza sistemelor se distinge prin caracterul său interdisciplinar și transdisciplinar și prin implicarea metodelor informale, euristice și expert, precum și a metodelor empirice și experimentale și, acolo unde este posibil și necesar, a metodelor matematice formale riguroase.
Analiza sistemelor modernă este o știință aplicată care urmărește identificarea cauzelor dificultăților reale cu care se confruntă „posesorul problemei” (de obicei o organizație, instituție, întreprindere sau echipă anume) și elaborarea unor modalități de rezolvare a acestora. În forma sa avansată, analiza sistemelor include intervenții practice directe menite să aducă îmbunătățiri. Caracterul sistemic al cercetării nu trebuie privit ca o inovație sau ca cea mai recentă realizare a științei. Sistemicitatea este o proprietate universală a materiei, o formă a existenței sale și, prin urmare, o proprietate inerentă a practicii umane, inclusiv a gândirii. Totuși, orice activitate poate fi mai mult sau mai puțin sistemică. Apariția unei probleme este un semn al insuficienței gândirii sistemice; rezolvarea unei probleme este rezultatul unei sistemicități mai mari.
Revoluția științifico-tehnică a introdus conceptele de sisteme de mare amploare și complexe, care prezintă provocări unice. Abordarea acestor provocări a condus la dezvoltarea și acumularea diverselor tehnici, metode și abordări, care au fost în cele din urmă generalizate în tehnologii pentru depășirea dificultăților cantitative și calitative. În diferite domenii, aceste tehnologii și fundamentele lor teoretice au primit denumiri distincte: în inginerie — „metode de proiectare”, „metode ale creativității inginerești”, „ingineria sistemelor”; în domeniul militar și economic — „cercetări operaționale”; în guvernarea administrativă și politică — „abordarea sistemică”; în cercetarea științifică aplicată — „modelare prin simulare”, „metodologie experimentală” și altele asemenea.
Pe de altă parte, gândirea teoretică, la diferite niveluri de abstractizare, a reflectat natura sistemică a lumii și caracterul sistemic al cunoașterii și practicii umane: la nivel filozofic — materialismul dialectic; la nivel general-științific — sistemologia, teoria generală a sistemelor, teoria organizării; la nivelul științelor naturii — cibernetica; odată cu dezvoltarea tehnologiei de calcul au apărut informatica și inteligența artificială.
Până la începutul anilor 1980, devenise deja evident că toate aceste discipline teoretice și aplicate formează, ca să spunem așa, un singur curent, o „mișcare sistemică”. Gândirea sistemică devenise nu doar o categorie teoretică, ci și un aspect conștientizat al activității practice. Întrucât sistemele de mare amploare și complexe deveniseră, în mod necesar, obiecte de studiu, management și proiectare, era necesară o generalizare a metodelor de investigare și de influențare a acestora. Trebuia să apară o anumită știință aplicată, care să servească drept „punte” între teoriile abstracte ale sistemicității și practica vie a sistemelor. Și aceasta a apărut — la început, așa cum am văzut, în domenii diferite și sub denumiri diferite, dar în ultimii ani s-a conturat ca o știință care a ajuns să fie numită „analiza sistemelor”.
Trăsăturile distinctive ale analizei sistemelor moderne decurg din însăși natura sistemelor complexe. Având drept scop eliminarea unei probleme sau, cel puțin, identificarea cauzelor acesteia, analiza sistemelor apelează la un spectru larg de metode în acest sens, valorificând posibilitățile diverselor științe și sfere practice de activitate. Fiind, în esență, dialectică aplicată, analiza sistemelor acordă o mare importanță aspectelor metodologice ale oricărei investigații sistemice. Pe de altă parte, orientarea aplicată a analizei sistemelor conduce la utilizarea tuturor metodelor științifice moderne — matematica, tehnologia de calcul, modelarea, observațiile de teren și experimentele.
În cursul investigării unui sistem real, de obicei trebuie să te confrunți cu o gamă largă de probleme; este imposibil ca o singură persoană să fie expertă în toate acestea. Ieșirea din impas constă în a asigura că persoana care întreprinde analiza sistemelor are educația și experiența necesare pentru a recunoaște și clasifica problemele specifice și pentru a stabili care specialiști trebuie consultați pentru continuarea analizei. Aceasta impune cerințe speciale specialiștilor în sisteme: ei trebuie să dispună de o erudiție vastă, de flexibilitate a gândirii și de capacitatea de a antrena oamenii în muncă și de a organiza activitatea colectivă.
Analiza sistemelor a apărut ca răspuns la cerințele practicii, care ne-a confruntat cu necesitatea de a studia și proiecta sisteme complexe și de a le gestiona în condiții de informație incompletă, resurse limitate și constrângeri de timp. Până în prezent continuă dezbaterile privind dacă analiza sistemelor poate fi considerată o știință, o artă sau un „meșteșug tehnologic”. Aplicațiile analizei sistemelor la probleme legate de sistemele „socio-tehnice” și „sociale” — adică sisteme în care oamenii joacă rolul decisiv — sunt dezbătute deosebit de intens. La rezolvarea unor astfel de probleme, se dovedesc esențiale nu doar chestiunile legate de construirea și utilizarea modelelor, nu doar căutările euristice ale soluțiilor pentru probleme slab structurate și incomplet formalizabile, ci și aspectele pur psihologice ale relațiilor umane, care „îndepărtează” și mai mult analiza sistemelor de „științele pure” precum fizica și matematica.
Dezbaterile privind „gradul de caracter științific” al analizei sistemelor au mai multe cauze. Munca implicată în formularea problemelor este adesea subestimată. Mulți cred că, până când nu au fost construite modele formale, „adevărata” muncă nu a început încă, și privesc expresia „a formula bine o problemă înseamnă a o rezolva pe jumătate” ca pe o glumă. În analiza sistemelor, atenția se concentrează pe dificultățile formulării problemei și pe modalitățile de a le depăși.
Cea mai critică etapă a analizei sistemelor este formularea situației-problemă. Această etapă începe abia cu enunțarea problemei de către client. Este necesar să se identifice toți cei care vor fi afectați de eventualele schimbări și să se formuleze problemele rezultate din aceste schimbări pentru fiecare dintre ei. Ansamblul rezultat de probleme, numit problematică, reprezintă punctul de plecare al analizei sistemelor.
Atât problemele bine formalizate, cât și cele slab structurate trebuie aduse la o formă în care să devină sarcini de selectare a mijloacelor potrivite pentru atingerea unor scopuri date. Prin urmare, este necesar, în primul rând, să se stabilească scopurile. La această etapă a analizei sistemelor se stabilește ce trebuie făcut pentru a rezolva problema (spre deosebire de etapele ulterioare, care stabilesc cum trebuie făcut).
După definirea problemei, următoarea etapă cea mai importantă a analizei este identificarea scopului. Stabilirea scopului corect este mai importantă decât găsirea celei mai bune alternative. O alternativă mai puțin optimă conduce totuși spre scop, chiar dacă nu pe calea optimă. Alegerea unui scop greșit nu conduce atât la rezolvarea problemei în sine, cât la apariția unor probleme noi.
În studiul sistemelor, trebuie formulate și rezolvate atât probleme bine formalizate, exprimate în termeni matematici, cât și probleme „slab structurate”, exprimate în limbaj natural și rezolvate euristic. Depășirea complexității a cărei natură este legată de formalizabilitatea incompletă necesită aplicarea sistematică a cunoștințelor și metodelor informale. Analiza sistemelor unește în mod deliberat teoria și practica, bunul-simț și formalizarea abstractă. Principala realizare a analizei sistemelor este dezvoltarea metodelor de trecere de la probleme informale la probleme formale, de la modele de tip „cutie neagră” la modele de tip „cutie albă”. Cele mai multe dintre aceste metode sunt neformalizabile (în sens matematic), dar sunt suficient de concrete și potrivite pentru utilizare practică și pot fi numite nu doar „artă” sau „meșteșug”, ci și tehnologie.
Criteriile sunt modele cantitative ale unor scopuri calitative. În consecință, discrepanțele dintre criterii și scopuri sunt inevitabile, iar este foarte important să se asigure că trecerea la lucrul cu criteriile alese conduce efectiv la o mișcare în direcția scopurilor date.
Alcătuirea unei liste de soluții posibile pentru probleme (generarea alternativelor) este etapa cea mai solicitantă din punct de vedere intelectual și cea mai creativă a analizei sistemelor. Au fost elaborate numeroase metode pentru a facilita și accelera această muncă, iar stăpânirea lor este esențială pentru analistul de sisteme.
Algoritmii pentru desfășurarea analizei sistemelor pot varia. În funcție de gradul de complexitate al problemei analizate, se folosesc algoritmi „liniari” (în cazurile cele mai simple), algoritmi cu bucle (cu cât sistemul este mai complex, cu atât mai multe bucle și mai multe iterații se efectuează în fiecare buclă) și algoritmi „secvențiali” complecși — adică algoritmi construiți pe parcursul studiului (inclusiv cei care conțin bucle, căutare aleatorie, adaptare, autoorganizare și altele asemenea).
Din punct de vedere practic, analiza sistemelor este o metodologie și o practică de intervenție orientată spre îmbunătățire în situații-problemă. Întrucât astfel de intervenții afectează interesele oamenilor, analiza sistemelor acordă o mare importanță chestiunilor de sociologie, psihologie și etică. Se elaborează metode speciale pentru rezolvarea acestor chestiuni în cursul implementării practice a recomandărilor rezultate dintr-o investigație sistemică.
Dacă încercăm să caracterizăm din nou analiza sistemelor modernă, într-un mod foarte generalizat și dintr-un unghi oarecum diferit, se poate spune că ea include tipuri de activitate precum: cercetarea științifică (atât teoretică, cât și experimentală) asupra chestiunilor legate de problemă; proiectarea de noi sisteme și modificarea sistemelor existente; și implementarea în practică a rezultatelor obținute în cursul analizei.
Numai această listă lipsește de sens dezbaterea privind dacă în cercetarea sistemică există mai multă teorie sau practică, știință sau artă, creativitate sau meșteșug, euristică sau algoritmică, filozofie sau matematică — toate acestea sunt prezente în ea. Desigur, într-un studiu concret, proporțiile dintre aceste componente pot varia foarte mult. Analistul de sisteme este pregătit să pună în slujba rezolvării unei probleme orice cunoștințe și metode necesare acestui scop — chiar și pe cele pe care nu le stăpânește personal; în acest caz, el nu este executantul, ci organizatorul cercetării, purtătorul scopului și al metodologiei întregii investigații.