การวิเคราะห์ระบบถูกนำไปประยุกต์ใช้ในเศรษฐศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ ชีววิทยาและการแพทย์ ประวัติศาสตร์และภาษาศาสตร์ การเมืองและกิจการทางทหาร มันถูกใช้ในการวิจัยเชิงทฤษฎีและเชิงประยุกต์ ในการคัดเลือกต้นแบบของอุปกรณ์ใหม่และทางเลือกของการลงทุน และอื่นๆ เพื่อนำเสนอเนื้อหาให้ชัดเจนยิ่งขึ้น ให้เราตั้งคำถามที่เกี่ยวข้องกับการวิเคราะห์ระบบก่อน คำถามเหล่านี้ถูกตั้งขึ้นในรูปแบบที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานเชิงปฏิบัติด้านการวิเคราะห์ระบบ
เป็นที่ทราบกันดีว่าการนิยามแนวคิดหนึ่งย่อมเป็นการจำกัด ทำให้แคบลง และทำให้ยากจนลง กระนั้นก็ตาม ในฐานะเครื่องมือใช้งาน นิยามหนึ่งในบรรดานิยามที่เป็นไปได้สามารถนำมาใช้เป็นนิยามหลักได้ โดยการเน้นลักษณะสำคัญบางประการของปรากฏการณ์ที่ทำให้แตกต่างจากปรากฏการณ์อื่น
การวิเคราะห์ระบบเป็นระเบียบวิธีสำหรับการศึกษาคุณสมบัติและความสัมพันธ์ในวัตถุที่ยากต่อการสังเกตและยากต่อการเข้าใจ โดยการนำเสนอวัตถุเหล่านี้ในรูปของระบบที่มุ่งสู่เป้าหมาย และศึกษาคุณสมบัติของระบบเหล่านี้ตลอดจนความสัมพันธ์ระหว่างเป้าหมายกับวิธีการบรรลุเป้าหมายนั้น
การวิเคราะห์ระบบถูกนำมาใช้เมื่อปัญหาถูกตั้งขึ้นในลักษณะที่ข้อมูลซึ่งจำเป็นต่อการแก้ปัญหานั้นไม่สามารถได้มาจากการสังเกตวัตถุโดยตรง ในกรณีนี้วัตถุจะถูกพิจารณาเป็นระบบย่อยของระบบใดระบบหนึ่ง เป็นกลุ่มของระบบย่อยที่มีปฏิสัมพันธ์กับระบบอื่นๆ นิยามนี้ ซึ่งควรถือเป็นนิยามเชิงปฏิบัติ ทำให้สามารถแยกแยะวิธีการวิเคราะห์ระบบออกจากวิธีการศึกษาวิจัยอื่นๆ และจัดวางไว้ในขอบเขตความรู้ทางวิทยาศาสตร์เฉพาะด้านหนึ่ง
ในบรรดาวิธีการศึกษาวิจัยและวิเคราะห์มากมาย ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การสังเกตวัตถุโดยตรง โดยคำนึงถึงธรรมชาติและลักษณะเฉพาะของวัตถุนั้น มักสันนิษฐานเสมอว่าวัตถุที่ศึกษาสามารถแยกออกจากสภาพแวดล้อมของมันได้ และสามารถสังเกตได้โดยตรงหรือด้วยเครื่องมือ ในทางตรงกันข้าม วิธีการวิเคราะห์ระบบซึ่งตั้งอยู่บนพื้นฐานของทฤษฎีระบบ คำนึงถึงความซับซ้อนพื้นฐานของวัตถุที่ศึกษา ความเชื่อมโยงที่กว้างขวางและเข้มแข็งกับโลกภายนอก ตลอดจนการที่คุณสมบัติบางประการของวัตถุนั้นไม่สามารถสังเกตได้
ดังนั้น เมื่อเริ่มต้นจากปรากฏการณ์จริงและข้อมูลข้อเท็จจริงที่มีอยู่เกี่ยวกับคุณสมบัติและความเชื่อมโยงของปรากฏการณ์นั้นกับโลกภายนอก ผู้วิจัยจะแปลข้อมูลเหล่านั้นให้เป็นหมวดหมู่นามธรรมของทฤษฎีระบบ และบนพื้นฐานของคุณสมบัติที่ทราบแล้วของระบบ ค้นหาคุณสมบัติใหม่และความสัมพันธ์ใหม่ๆ ในวิธีการศึกษาวิจัยส่วนใหญ่ วัตถุจะถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน การศึกษาเชิงระบบมักรวมถึงขั้นตอนสำคัญประการหนึ่งคือ การระบุตัวตนของวัตถุนั้นเอง ไม่ว่าจะเป็นการค้นพบหรือการสร้างขึ้น วิธีการศึกษาวิจัยเกือบทั้งหมดเริ่มต้นจากปัญหาที่ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจน การวิเคราะห์ระบบกล่าวถึงคำถามว่าจะตั้งปัญหาให้ถูกต้องได้อย่างไร และควรใช้วิธีการศึกษาวิจัยแบบใด
แก่นแท้ของการวิเคราะห์ระบบคือการเปลี่ยนสิ่งที่ซับซ้อนให้กลายเป็นสิ่งที่เรียบง่าย คือการเปลี่ยนปัญหาที่ไม่เพียงแต่ยากต่อการแก้ไขแต่ยังยากต่อการเข้าใจ ให้กลายเป็นชุดของงานที่ชัดเจนซึ่งมีวิธีการแก้ไข
การวิเคราะห์ระบบมีลักษณะเป็นรูปธรรมเสมอ มันเกี่ยวข้องกับหน่วยงานทางเศรษฐกิจที่เจาะจง (แม้ว่าในตอนแรกอาจถูกกำหนดไว้อย่างคลุมเครือ) และปัญหาทางเศรษฐกิจที่เจาะจง (แม้ว่าในตอนแรกอาจถูกกำหนดไว้ไม่ชัดเจน)
การวิเคราะห์ระบบไม่ได้ขัดแย้งกับวิธีการวิเคราะห์ปัญหาและการตัดสินใจแบบอื่นๆ แต่อย่างใด สิ่งที่เป็นของใหม่คือการสังเคราะห์ชุดแนวคิด วิธีการ และเทคนิคที่มีความเชื่อมโยงกันภายในระเบียบวิธีอันเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งก่อนหน้านี้เคยถูกใช้แยกจากกันในการแก้ปัญหาเฉพาะด้านในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ ยิ่งไปกว่านั้น ชุดแนวคิดและวิธีการเชิงระบบนี้ยังถูกขยายไปสู่ขอบเขตกิจกรรมใหม่โดยสิ้นเชิงที่ยังไม่เคยใช้แนวคิดเหล่านี้มาก่อน นั่นคือขอบเขตของการวางแผนและการจัดการ
จุดแข็งของวิธีการเชิงระบบในการวิเคราะห์ปัญหาที่ซับซ้อนอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่า วิธีนี้ทำให้สามารถแยกย่อยปัญหาที่ซับซ้อนเกินกว่าจะแก้ไขได้ออกเป็นองค์ประกอบต่างๆ ลงไปจนถึงการกำหนดงานที่เจาะจงซึ่งมีวิธีการแก้ไขที่เป็นที่ยอมรับอยู่แล้ว ในขณะเดียวกันก็ยังคงเชื่อมโยงองค์ประกอบเหล่านี้เข้าด้วยกันเป็นองค์รวมหนึ่งเดียว
ดังที่นักวิจัยชาวโซเวียต เอส. พี. นิคานอรอฟ กล่าวไว้อย่างแม่นยำว่า การวิเคราะห์ระบบทำให้สามารถนำเสนอกระบวนการแก้ปัญหาในรูปของกระบวนการออกแบบ สร้าง และใช้งานระบบ
สิ่งสำคัญในการวิเคราะห์ระบบ สิ่งที่ความสนใจมุ่งเน้นไปนั้น ถูกกำหนดไว้อย่างแม่นยำโดยนักวิจัยชาวอเมริกัน เควด ว่า “การวิเคราะห์ระบบคือวิธีการมองปัญหา รูปแบบทางคณิตศาสตร์และการใช้คอมพิวเตอร์อาจจำเป็นและอาจมีประโยชน์ แต่ก็อาจไม่จำเป็นเสมอไป บางครั้งการพิจารณาปัญหาอย่างรอบคอบก็เพียงพอแล้ว แต่ในการวิเคราะห์ใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการเตรียมการตัดสินใจภายใต้เงื่อนไขของความไม่แน่นอน ไม่ว่าจะมีความซับซ้อนเพียงใด ย่อมมีองค์ประกอบบางอย่างปรากฏอยู่เสมอ องค์ประกอบเหล่านี้ ได้แก่ เป้าหมายหรือกลุ่มเป้าหมาย ทางเลือกหรือวิธีการเพื่อบรรลุเป้าหมายเหล่านั้น ต้นทุนหรือทุกสิ่งที่ต้องใช้จ่ายไปเพื่อให้ได้แต่ละทางเลือก แบบจำลองหรือคำอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างทางเลือกต่างๆ กับสิ่งที่ทางเลือกเหล่านั้นบรรลุผลและต้นทุนที่ต้องเสียไป และเกณฑ์ที่ใช้ในการเลือกทางเลือกที่พึงประสงค์ — องค์ประกอบเหล่านี้ปรากฏอยู่ในการวิเคราะห์ใดๆ ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อมีอิทธิพลต่อการเลือกแนวทางปฏิบัติ”
เป็นที่ชัดเจนอย่างยิ่งว่า รูปแบบทางวิทยาศาสตร์ที่ซับซ้อน ได้รับการพัฒนาขึ้นเป็นพิเศษ และค่อนข้างเทอะทะซึ่งการวิเคราะห์ระบบเป็นตัวแทนอยู่นั้น คุ้มค่าที่จะนำมาใช้ก็ต่อเมื่อกับปัญหาที่มีความซับซ้อนและมีขนาดใหญ่เพียงพอ ซึ่งเกี่ยวข้องกับกิจกรรมของผู้คนจำนวนมากและค่าใช้จ่ายด้านวัสดุและอื่นๆ ที่สำคัญ
เป็นเรื่องยากที่จะกำหนดการจำแนกประเภทของปัญหาใดๆ เพื่อระบุอย่างแม่นยำว่ารูปแบบเชิงระบบสามารถนำไปใช้ได้ที่ใดและไม่ได้ที่ใด ที่มาของปัญหาแตกต่างกันไปในแง่ของความต้องการและโอกาส กรณีแรกนั้นง่ายกว่า กล่าวคือ ทรัพยากรหรือวิธีการทำงานที่มีอยู่ หรือสินค้าบางอย่าง ได้หยุดที่จะสนองความต้องการของผู้คนแล้ว และสถานการณ์ที่เป็นอยู่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลง
การวิเคราะห์ระบบจะถูกนำมาใช้เมื่อปัญหาที่ซับซ้อนอย่างมากเกิดขึ้น กรณีที่สองนั้นโดยหลักการแล้วซับซ้อนกว่า กล่าวคือ โอกาสใหม่ปรากฏขึ้น เช่น การบินอวกาศหรือการใช้พลังงานความร้อนนิวเคลียร์ ในแต่ละกรณี การพัฒนาโอกาสเช่นนี้เกี่ยวข้องกับการสร้างสาขาใหม่โดยสิ้นเชิงของเศรษฐกิจของประเทศ ในกรณีนี้ การประยุกต์ใช้การวิเคราะห์ระบบไม่เพียงแต่มีประโยชน์เท่านั้นแต่ยังจำเป็นอย่างยิ่ง เนื่องจากตัวปัญหาเอง ซึ่งมีลักษณะซับซ้อน ยังคงต้องได้รับการกำหนดขึ้น เพราะการทำให้โอกาสใหม่เป็นจริงนั้นส่งผลกระทบต่อแง่มุมที่หลากหลายที่สุดของกิจกรรมมนุษย์ ของชีวิตในสังคมและรัฐ นอกจากนี้ยังอาจสังเกตเห็นกรณีที่ซับซ้อนยิ่งขึ้นไปอีก ซึ่งโอกาสใหม่ๆ เกิดขึ้นทุกหนแห่งแทบจะทุกชั่วโมง ตัวอย่างเช่น เคมีเชิงทดลองสังเคราะห์สารประกอบใหม่ได้มากถึงสามแสนชนิดต่อปีที่มีคุณสมบัติหลากหลายที่สุด ซึ่งสามารถนำไปใช้ได้ในหลายสาขาการผลิต หากไม่ใช่ทุกสาขา
กิจกรรมของมนุษย์อาจแบ่งออกเป็นสองขอบเขตตามธรรมเนียมได้ ได้แก่ ขอบเขตของกิจกรรมประจำ กล่าวคือ งานที่สม่ำเสมอและเป็นกิจวัตรประจำวัน และขอบเขตของการแก้ไขงานใหม่ที่ไม่เคยประสบมาก่อน ในขอบเขตแรก วิธีการแก้ไขงานมักได้รับการกำหนดไว้อย่างดีแล้ว และไม่มีเหตุผลใดที่จะต้องใช้การวิเคราะห์ระบบ แม้ว่าการมีอยู่ของกิจวัตรเองในบางกรณีจะเป็นปัญหาในตัวมันเองก็ตาม ดังนั้น การมีอยู่ของกลไกการบริหารจัดการทางเศรษฐกิจที่มีบุคลากรนับล้านคนจึงก่อให้เกิดความยุ่งยากในการจัดการและก่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ขึ้นเอง แนวโน้มที่จำนวนบุคลากรฝ่ายบริหารจะเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องนั้นถือเป็นปัญหาสำคัญ แต่ในขอบเขตของกิจกรรมมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไขงานใหม่ที่ไม่เคยรู้จักมาก่อน (เช่น ในการวางแผนระยะยาว ในวิทยาศาสตร์ ในการพัฒนาการออกแบบ) วิธีการวิเคราะห์ระบบสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้เกือบทุกกรณี และในบางกรณีก็ขาดไม่ได้
ในวิธีการวิเคราะห์ระบบ ยังมีธรรมเนียมที่จะแยกแยะปัญหาตามระดับของโครงสร้างความชัดเจน กล่าวคือ ตามความชัดเจนและการตระหนักรู้ในวิธีการตั้งปัญหา ตามระดับรายละเอียดและความเจาะจงในการเข้าใจองค์ประกอบและความสัมพันธ์ระหว่างกัน และท้ายที่สุดตามสัดส่วนของปัจจัยเชิงปริมาณต่อปัจจัยเชิงคุณภาพที่ปรากฏในการกำหนดปัญหา ด้วยเหตุนี้ จึงแยกปัญหาออกเป็นสามประเภท ได้แก่ ปัญหาที่มีโครงสร้างดีและกำหนดในเชิงปริมาณ ปัญหาที่มีโครงสร้างไม่ดีหรือปัญหาผสมซึ่งประกอบด้วยทั้งการประเมินเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพ และปัญหาที่ไม่มีโครงสร้างหรือปัญหาเชิงคุณภาพ
สำหรับปัญหาประเภทแรก ไม่จำเป็นต้องใช้วิธีการวิเคราะห์ระบบ เนื่องจากมีรูปแบบการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ได้รับการพัฒนาอย่างดีและมีประสิทธิภาพสูง ตลอดจนวิธีการแก้ปัญหาเชิงปริมาณที่เข้มงวดอยู่แล้ว ปัญหาประเภทที่สอง คือปัญหาที่มีโครงสร้างไม่ดีซึ่งมีการประเมินทั้งเชิงปริมาณและเชิงคุณภาพผสมกัน ถูกระบุว่าเป็นขอบเขตหลักของการประยุกต์ใช้วิธีการวิเคราะห์ระบบ ถือกันว่าปัญหาที่ไม่มีโครงสร้างนั้นไม่ได้รับการแก้ไขด้วยวิธีการวิเคราะห์ระบบ สำหรับการแก้ปัญหาประเภทนี้จะใช้วิธีการที่เรียกว่าวิธีการฮิวริสติก แน่นอนว่าเป็นการยากที่จะขีดเส้นแบ่งที่ชัดเจนระหว่างปัญหาทั้งสามประเภทนี้ แต่แก่นแท้ของเรื่องนี้อยู่ที่อื่น
วิธีการวิเคราะห์ระบบเป็นวิธีการสร้างโครงสร้างและจัดระเบียบปัญหาโดยแท้จริง การวิเคราะห์ระบบถูกนำมาใช้เพื่อสร้างโครงสร้างอย่างน้อยในระดับอ่อนให้กับปัญหาที่ในตอนแรกไม่มีโครงสร้างและกำหนดไว้อย่างคลุมเครือ จากนั้นจึงรวบรวมข้อมูลเพิ่มเติมใหม่ๆ เกี่ยวกับปัญหานั้น สร้างความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบของปัญหา ให้การประเมินเชิงปริมาณเท่าที่จะเป็นไปได้ (แม้จะเป็นการประเมินเชิงอัตวิสัยโดยผู้เชี่ยวชาญก็ตาม) และเลื่อนปัญหานั้นเข้าสู่หมวดหมู่ของปัญหาที่มีโครงสร้าง ซึ่งสามารถนำรูปแบบของการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการคัดเลือกผลเฉลยที่เหมาะที่สุดมาประยุกต์ใช้ได้แล้ว
ในหลายกรณี มีความพยายามที่จะนิยามการวิเคราะห์ระบบผ่านขอบเขตของกิจกรรมมนุษย์ที่การวิเคราะห์ระบบพบการประยุกต์ใช้อย่างเด่นชัด นั่นคือในฐานะระเบียบวิธีสำหรับการแก้ปัญหาด้านการวิจัย การทหาร การเมือง และเศรษฐกิจ
เงื่อนไขแรกสำหรับความสำเร็จของการวิเคราะห์ระบบคือการนำไปประยุกต์ใช้ในที่ที่จำเป็นต้องใช้จริงๆ ธรรมชาติของการศึกษาเชิงระบบเองซึ่งอุทิศให้กับคำถามที่ซับซ้อนเกี่ยวกับวัตถุที่ซับซ้อนนั้น ต้องอาศัยความรู้ระดับสูงและการมีส่วนร่วมของผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติสูงในขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่งของการวิเคราะห์ ในขณะเดียวกัน กระแสความนิยมในการวิเคราะห์ระบบได้กระตุ้นให้นักวิจัย นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา และแม้แต่นักศึกษาที่ทำวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาตรีจำนวนมากหันมาใช้แนวทางนี้ โดยธรรมชาติแล้ว ในกรณีเช่นนี้ มักมีการเลือกวัตถุที่ “จัดการได้” และสำรวจได้อย่างครบถ้วนทั้งหมด หรือแบบจำลองสมมติบางอย่างที่สามารถดำเนินการใดๆ ก็ได้กับมัน หรือไม่ก็ปัญหาเฉพาะด้านต้นทุน ผลิตภาพแรงงาน คุณภาพผลิตภัณฑ์ และอื่นๆ การศึกษาเชิงระบบไม่อาจประสบความสำเร็จได้หากฝ่ายบริหารขององค์กรผู้ว่าจ้างหรือตัวนักวิจัยเองเข้าหางานนั้นด้วยความไม่จริงใจ
เงื่อนไขสำหรับความสำเร็จของการวิเคราะห์ระบบถือว่าคือการมีอยู่ขององค์ประกอบสามประการ ได้แก่ (1) ความต้องการ เป้าหมาย หรือวัตถุประสงค์ที่เข้าใจอย่างชัดเจน (2) แหล่งที่มาของแนวคิด ข้อมูลที่สั่งสมไว้ ประสบการณ์ และความเข้าใจในเรื่องนั้นๆ (3) ทรัพยากร ได้แก่ ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์ ตลอดจนอุปกรณ์ วัสดุ และทรัพยากรทางการเงิน
การวิเคราะห์ระบบเองเป็นเครื่องมือสำหรับสร้างความมั่นใจว่าองค์ประกอบทั้งสามนี้จะปรากฏอยู่ ได้แก่ การระบุและกำหนดรายละเอียดเป้าหมาย ข้อมูลและทรัพยากรที่สอดคล้องกัน และการเชื่อมโยงสิ่งเหล่านั้นเข้ากับเป้าหมาย ดังนั้น ผู้เชี่ยวชาญด้านการวิเคราะห์ระบบจึงต้องทราบเงื่อนไขสำหรับความสำเร็จของงานของตน และดำเนินการเมื่อเงื่อนไขเหล่านั้นเป็นจริงเท่านั้น