Optner’in Sistem Analizi Metodolojisi

Stanford L. Optner. İş ve Endüstriyel Problem Çözümü İçin Sistem Analizi

Optner’in sistem analizi metodolojisinin aşamaları:

1. Belirtileri tanımlayın.
2. Problemin gerçek (geçerli) bir problem olup olmadığını belirleyin.
3. Amacı tanımlayın.
4. Sistemin yapısını ve kusurlu unsurlarını ortaya çıkarın.
5. Olasılıklar yapısını belirleyin.
6. Seçenekleri belirleyin.
7. Seçenekleri değerlendirin.
8. Bir seçenek seçin.
9. Çözümü formüle edin.
10. Çözümün uygulayıcılar ve yöneticiler tarafından kabul edilmesini sağlayın.
11. Uygulama sürecini başlatın.
12. Uygulama sürecini yönetin.
13. Uygulamanın sonuçlarını ve etkilerini değerlendirin.

Bir problem, biri mevcut durum diğeri önerilen durum olarak adlandırılan iki durumu içeren bir durum olarak tanımlanır. Mevcut durum, hâlihazırdaki sistemle temsil edilir; önerilen durum ise varsayımsal veya istenen bir sistemle temsil edilir. Her durum, bir süreç içinde birleşmiş bir nesneler, özellikler ve ilişkiler kümesi içerir ve her biri bir sistem olarak tanımlanabilir. Mevcut durumdan önerilen duruma geçmek için, nesnelerin, özelliklerin ve ilişkilerin mevcut kümesinin değiştirilmesi gerekir. Nesnelerdeki bir değişiklik, personeli yeniden düzenlemek yerine bir ekipman parçasının değiştirilmesi anlamına gelebilir; özelliklerdeki bir değişiklik personel sayısının artırılması şeklinde olabilir; ilişkilerdeki bir değişiklik ise yeni bir sorumluluk dağılımı getirebilir.

Bir problem, içerdiği bilinmeyenlerle ve koşullarıyla karakterize edilir. Bilinmeyenin bir veya birçok alanı olabilir. Bir bilinmeyen, nitel olarak tanımlanabilirken nicel olarak tanımlanamayabilir. Nicel bir karakterizasyon, bilinmeyenin varsayılan durumunu temsil eden bir tahmin aralığı şeklinde olabilir. Klasik anlamda bilinmeyenler, belirlenmesi gereken niceliklerdir. Bu nedenle bir bilinmeyeni bir diğeri açısından tanımlamak çelişkili veya fazlalık içeren olabilir. Bilinmeyenler yalnızca bilinen şeyler açısından — yani nesneleri, özellikleri ve ilişkileri belirlenmiş olan şeyler açısından — ifade edilebilir. Bilinen ise değeri belirlenmiş bir nicelik olarak tanımlanır.

Mevcut durum (hâlihazırdaki sistem) hem bilinenleri hem de bilinmeyenleri içerebilir; bu, bilinmeyenlerin varlığının sistemin işleyişini önlemesi gerekmediği anlamına gelir. Mevcut sistem, tanımı itibarıyla mantıksal olarak kurulmuştur, ancak bir kısıtı karşılamayabilir. Dolayısıyla bir sistemin yalnızca işlemesi, yeterliliğinin nihai ölçütü değildir, çünkü bazı sistemler son derece iyi işleyebilir ve yine de amaçlarına ulaşamayabilir. Amaçlar yalnızca sistem gereksinimleri açısından tanımlanabilir. Sistem gereksinimleri, nesneleri ve özellikleri uygun ilişkileri içinde belirten bir koşul yoluyla oluşturulur.

Sistem gereksinimleri, amacı tanımlayan açık ve kesin ifadelerin kayda geçirilmesinin bir yolu olarak hizmet eder. Sistem gereksinimleri nesneler, özellikler ve ilişkiler açısından ifade edilse de, amaçlar istenen bir durum açısından ifade edilebilir. Belirli bir sistem gereksinimleri kümesi için amaçlar ve istenen durum tamamen örtüşebilir. Eğer farklılık gösteriyorlarsa, gereksinimlerin istenen sistemi temsil ettiği söylenir. Genel olarak amaçlar, istenen sistemle özdeşleştirilir.

Mevcut sistem ile istenen sistem arasındaki fark, problemi oluşturur. Eylemin amacı bu farkı en aza indirmektir. Sistemin işleyişinin sürdürülmesi veya iyileştirilmesi, mevcut durum ile istenen durum arasındaki bu fark açısından anlaşılır. Mevcut durumun sürdürülmesi, sistemin çıktısını belirlenen sınırlar içinde tutmak anlamına gelir. Sistemin durumunun iyileştirilmesi ise, mevcut durumda üretilenden daha üstün veya onun ötesinde bir çıktı elde etmek anlamına gelir.

Bir çözüm, mevcut durum ile istenen durum arasındaki farkın nasıl kapatılacağını belirler. Dolayısıyla çözüm, bir durumun diğerine dönüştürülmesinin aracıdır. İki durum arasındaki farkları nesneler, özellikler ve ilişkiler açısından tanımlar ve önerilen durumu elde etmek için bu köprü yapısının nasıl uygulanması gerektiğini belirtir. Çözüm, bir çıktı modelinden, bir uygunluk kontrolünden ve bir eylem modelinden oluşan geri besleme denetimi yoluyla uygulanır.

Problem çözme, bir öğrenme süreci yoluyla gerçekleştirilir. Öğrenme, uyaranlardan kaynaklanan bilişsel bir eylem olarak tanımlanır. Biliş, mevcut veya gelecekteki örüntülerin tanınması da dahil olmak üzere geniş bir entelektüel etkinlik yelpazesini kapsar. Tanıma, çıktıya bir ölçüt uygulanarak gerçekleştirilir. Biliş, mevcut sistem ile istenen sistem arasındaki farkı kapatmak için gereken temel işlevlerden biridir. Öğrenmeyle ilgili diğer işlevler arasında, bir sistem durumunun diğerine dönüştürülmesinin aracını formüle etmek ve istenen duruma, mevcut nesneler, özellikler ve ilişkilerde yapılacak değişikliklerle nasıl ulaşılabileceğini önceden (a priori) gösteren düşünce bulunur.

Problemin başarılı bir şekilde formüle edilmesi, çözümünün yarısı anlamına gelebilir. Bu nedenle sistem analisti, problemin parametrelerinin, özelliklerinin ve ilişkilerinin olabildiğince erken değerlendirilmesine özel önem verir. Bir probleme “hazır” amaçlar getirmek her zaman mümkün değildir; başka biri tarafından önerilen amaçlar yetersiz çıkabilir. Ayrıca sistem analisti, önerilen bir amacı, problem formülasyonu yoluyla fazlalıktan ve çelişkiden arınmış olduğunu belirledikten sonra kabul edebilir. Formülasyon yoluyla “yarı çözülmüş” bir problem, tam anlamıyla çözülmüş bir problem değildir, ancak formülasyonu, problemin ana unsurlarının doğru biçimde belirlenmiş ve ilişkilendirilmiş olduğu anlamına gelir. Bu nedenle problem formülasyonu, problem tanımı olarak da adlandırılabilir.

Bir problemi formüle etmenin ilk adımları şunları hedefler: 1) ilk problem ifadesini oluşturmak; 2) bu ifadeyi problemin çeşitli parçalarıyla ilişkilendirerek yorumlamak; 3) probleme ilişkin gerçekleri yorumlamak; ve 4) ilk problem ifadesini geliştirmek. İlk araştırma sırasında analist, ilk ifadeyi anlamlı kılmak için bilineni bilinmeyenden ayırır.

Problem formülasyonunun karşılığı, bir amaç tanımının geliştirilmesidir. “Amaç” terimi, elde edilecek sonucu tanımlar. Bir amaç, büyüklüğü henüz belirlenmemiş bir maksimum (veya minimum) şeklinde olabilir ya da çözümün içinde kalması gereken bir değer aralığını belirtebilir. Her durumda amaç, bir faaliyetin istenen sonucudur.

Eylem yönünü belirleyen amaçların ve bunları sınırlayan kısıtlayıcı ilişkilerin bir bileşimi, problemin incelenmesinin başladığı kısıt çerçevesini oluşturur. Bir kısıt, isteğe bağlı veya dışarıdan dayatılmış olsun, problemin sınırlarını tanımlayan kurallar, düzenlemeler ve yol gösterici ilkelerin toplamıdır. Her problemin tanımlanabilir bir kısıtlar kümesi olmalıdır. Amaçlar ile kısıtlayıcı ilişkiler arasındaki uyum esastır. Kısıtlar üzerinde uzlaşma olmadan çözümler üzerinde uzlaşma sağlanması pek olası değildir. İlgili tarafların problem veya onu tanımlayan kısıtlar üzerinde anlaşamaması durumunda bir “çözümden” söz etmek anlamsızdır.

Sistem analisti problemin koşulunu belirlediğinde, araştırmanın sınırlarını ve dolayısıyla kısıt çerçevesinin sınırlarını da belirler. Matematiksel açıdan koşullar yeterli, fazlalık içeren veya çelişkili olabilir; başka bir biçim alamazlar.

Bir koşul, gereksiz unsurlar — israfa yol açma eğiliminde olan unsurlar — içeriyorsa fazlalık içerir. Bir koşul aynı zamanda bir çelişki de içerebilir. Çelişkili bir unsur, bir diğeriyle o kadar yakından ilişkilidir ki biri doğru olduğunda diğerinin yanlış olması gerekir. Çelişkili bir koşulun sonucu, problemin parçalarının birbiriyle tutarsız olması ve dolayısıyla birbirine karşıt düşmesidir.

Yeterli bir koşul, kısıtlar önerilen amaçla uyumlu olduğunda ve amaç sistem gereksinimlerine göre yeterince tanımlandığında karşılanır. Yeterlilik, tam doğruluk anlamına gelir: gereksinimi karşılamak için gerekli olan her şeyi, ne eksik ne fazla, içerir.

Yapısı zayıf tanımlanmış problemler genellikle, kanıt olmaksızın kesin değerlendirmeler yerine bağıl (nispi) değerlendirmelerin kabul edilmesiyle “çözülür”. Çok geniş kapsamlı problemler, çözümleri henüz geliştirilmemiş şeylere bağlı olan problemler ve mevcut koşullar altında henüz tanımlanamayan sistemlerin birleştirilmesine ilişkin hipotezler içeren problemler — bunların tümü yapısı zayıf tanımlanmış problemlerdir.

Bir problemi formüle ederken (veya ifade ederken), sistem analisti şu görevleri yerine getirmelidir: birincisi, problemin nasıl keşfedildiğini tarif etmek; ikincisi, neden bir problem olarak görüldüğünü ortaya koymak; üçüncüsü, onu ilgili problemlerin yalnızca bir “belirtisinden” ayırmak; ve dördüncüsü, problemin istenmeyen sonuçlarına ilişkin işlevsel tanımlar sağlamak. Analist, problem formülasyonu sırasında çözümler önerir veya nedenler atfederse ciddi bir hata yapmış olur. Bir problem ifadesi hazırlamak, her şeyden önce problemi net bir odağa kavuşturmayı amaçlar. Formülasyon aşamasında hipotezlere hiçbir talep yüklenmez. Problem üzerinde denetimi sürdürmek için elde mantıksal olarak birbirine bağlı, açıkça tanımlanabilir gerçeklerin bulunması istenir.

Bir problemin tarihsel yönlerini araştırmanın kendine göre yararları vardır. Problemin ilk fark edildiği zaman noktası, onu önceki, tanımlanabilir eylemlere bağlamayı sağlayan değerli bir kanıt olarak hizmet edebilir. Bazen probleme yol açan koşulları belirlemek önemlidir.

Aynı olgu herkes tarafından bir problem olarak algılanmayabilir. Bu nedenle belirli bir olguyu problem olarak ele almanın gerekçesini ortaya koymak gerekir. İş dünyasında, devlet kurumlarında ve askeri kurumlarda görülen olgular, kâr beklentilerini bozma veya operasyonel etkililiği düşürme eğilimindeyse problem olarak sınıflandırılabilir. Bununla birlikte, bazı açık olmayan problemler yalnızca analitik yöntemlerle önceden tahmin edilebilir. Problemlerin açık olmadığı durumlarda, sistemin işleyişinin bozulması hemen gerçekleşmez, ancak bir olasılık haline gelir.

Bir problemi çözerken ilk görev, analiz edilecek nesneler kümesini belirlemektir. Bir bütün olarak ele alınan bu nesneler kümesi bir seçenek oluşturur. Seçenekleri değerlendirmek, çözümleri veya amaçları seçmenin bir yoludur. Belirli bir problem, birçok farklı alternatif yöntemle çözülebilir. Seçeneklerin nicel olarak ölçülebilir yönleri olabilir veya olmayabilir. Örneğin, bir seçenekteki kişi veya ekipman sayısı nicel olarak ölçülebilirken, pazar türü, pazar etkisinin derecesi veya bir pazarın konumu yalnızca kısmen ölçülebilir olabilir. Seçeneklerin varlığı, iki veya daha fazla kabul edilebilir çözüm arasında seçim yapabilme yeteneğini ifade eder. Seçeneklerin içeriği, bir seçimin yapılabileceği koşulları tanımlar.

Varsayımlar, bir nesnenin, özelliğin veya ilişkinin inanılan durumu hakkındaki ifadelerdir. Önermeler ise hipotezler veya postulatlardır. Önermeler yanlışsa, varsayımlar da yanlıştır ve problemin koşulu çelişkilidir. Varsayımlar, problem çözme sürecini bozma eğiliminde olan zor gerçeklerle başa çıkmak için kullanılır. Varsayımlar, belirli bir seçeneğin risk düzeyini veya maliyet-etkililik oranını değiştirmiyorsa, problemin yararlı ve gerekli bir parçasıdır. Varsayımlar, sistem analistine tutarlılığı sağlama yükümlülüğünü yükler.

Bir varsayım, kesin olarak bilinmeyen bir gerçeğin, bilinen diğer gerçeklerin varlığından çıkarılmasına olanak tanır.

Bir ölçüt, seçeneklerin ölçüldüğü veya seçildiği araçtır. Bir ölçüt, sistem analistini tercihleri seçerken mantıksal akıl yürütme sergilemeye zorlar. Bir ölçüt, bir seçeneğin zaman, maliyet veya etkililik gibi diğer ölçütler açısından bağıl performansını gösterir. Bu, bir seçimin bağıl değeri konusunda bir yargıya ulaşılabilecek bir standarttır.

Risk, olası eksikliklere açık olma durumunun bir ölçüsüdür. Yüksek risk, düşük istatistiksel olasılıkla da karakterize edilebilir, ancak riskin kesin ölçüsü her zaman nicel olarak ifade edilemeyebilir. Hem nicel hem de nitel boyutlar içeren karmaşık problemlerde riski tanımlamak için “belirsizlik” terimi kullanılır.

Bu kullanımda “belirsizlik”, gerçekten meydana gelmiş bir olayın bağıl olasılığına işaret eder. Risk veya belirsizlik, problem çözme sürecinin tamamında kendini gösterebilir. Örneğin, ölçütler ölçmesi gereken şeyi ölçmeye özsel olarak uygun değilse risk artar. Doğru olarak kabul edilen varsayımların yanlış çıkması durumunda da risk artar. Risk, çıktıdan girdiye doğru fark edilmeyen geri besleme hatalarından dolayı seçilmiş bir seçeneğin egemen bir özelliği olarak ortaya çıkabilir.

Bir seçenek, aralarından seçim yapılacak iki veya daha fazla olasılıktan biridir. Bir seçeneğin değerlendirmeye alınabilmesi için, ifade edilen probleme kabul edilebilir bir potansiyel çözüm oluşturması gerekir. Seçenekler karşılaştırılabilir olduğunda, aralarındaki ayrım ortaya konur. Karşılaştırılabilir olmadıklarında, farklılık gösterdikleri yönler belirlenir. Bu tanıma göre seçenekler derece veya tür olarak farklılık gösterebilir.

Seçeneklerin iki genel biçimi vardır: işlevsel olarak farklı ve operasyonel olarak farklı. İşlevsel biçim, bir yelkenli tekne ile tek motorlu bir uçakla örneklenebilir; her ikisi de aynı problem için alternatif çözümler olarak değerlendirilebilir. Operasyonel biçim ise aynı otomobilin, her biri aynı problemi çözmek için tasarlanmış üç varyantıyla örneklenebilir. İşlevsel seçenekler, problemleri çözme biçimleri açısından farklılık gösterir. Operasyonel seçenekler, nesnelerin, özelliklerin ve ilişkilerin bir sistem içinde bir araya getirilme biçimleri açısından farklılık gösterir. Seçenekler, toplam kaynak gereksinimleri ve maliyetleri ile beklenen getiri açısından değerlendirilir. Seçenekleri tanımlamadaki amaç, sistem etkililiğini en üst düzeye çıkarmak, en aza indirmek veya optimize etmek olabilir.

Matematik ve istatistikte, herhangi bir anda mantıksal olarak yalnızca bir ölçütün en üst düzeye çıkarılabileceği veya en aza indirilebileceğine dair bir kural vardır. Bu kural, karma nicel-nitel problemlere de aynı kesinlikle uygulanır. Örneğin, bir problemi çözmenin hem zamanının hem de maliyetinin, sistem etkililiğini düşürmeden en aza indirilmesi pek olası değildir. Bir değişken en üst düzeye çıkarılırken diğerleri optimize edilebilir — yani bu bir değişkenin maksimumu verildiğinde, diğerleri ideal durumlarına yakından yaklaşacak, ancak ona erişemeyecektir. Optimum, “her şey göz önüne alındığında” en iyi anlamına gelir. “Mutlak en iyi” anlamına gelmez. Belirli bir amaca ulaşmak için en uygun koşullar anlamına gelebilir. Optimumlar bazen o kadar “uygun” algılanabilir ki bir uzman onları “ideal”, “mükemmel” veya “mutlak en iyi” olarak tanımlayabilir. Ancak bu nitelendirme sonradan yapılan (a posteriori) bir değerlendirmedir ve seçeneklerin mantıksal kuruluşunun bir parçası değildir.

Çoğu durumda, bir problemin çözümünün maksimumu ve minimumu bilinmeyebilir; bu nedenle optimum da bilinmeyecektir. Bu değerlendirmeler, maksimumu veya minimumu pratikte pek az işe yarayan bir seçenek oluşturmanın mümkün olduğunu göstermektedir. Sistem analisti her bir seçeneğin kesin (absolut) değerine ilişkin bir kavrayışa sahip olmasa bile, problem çözümünün tarif edilmesine olanak tanıyan bir tahminler kümesi oluşturmak yine de mümkündür.