《系统分析与系统方法》。尼卡诺罗夫
所谓“系统分析”,指的是解决工业、运输、国防、教育及其他领域发展的综合问题、以及组织构建问题的方法论。
系统分析最初用于从一组功能相近的产品中选取某一件产品。但后来发现,这种选取只能在更宽的目标框架内进行,在那里所考察的产品只是子系统、只是发展的阶段。这样一来,生产系统或军事系统中越来越大的部分成为研究对象。系统分析方法论逐渐成为一种常设机制的基础,用以解决大量相互关联的问题。系统分析最重要的功能,在于确定各项课题与其解决可能性之间的联系结构。所揭示的结构成为选取目标及其达成手段的依据。系统分析的方法论手段——它的概念图式——首先就是为履行这一功能而设的。概念图式中所体现的实践经验一旦被掌握,就成为个人或集体解决问题时的行动依据。
下面的思考有助于理解,系统分析的概念图式是由哪些因素决定的。这一方法论的中心是对各决策备选方案作定量比较的操作。定量评价应当就取得既定结果的成效值与费用值,刻画所比较的同质备选方案。定量评价是否正确,取决于对成效与费用所依赖的一切因素计入得是否完整、是否正确。于是就产生了划分出“与该备选方案相关的一切要素”的想法,这一想法用自然语言表达就是“全面计入一切情况”。由这一界定所划分出来的要素复合体,在系统分析中就称为“完全系统”。
但如何划分出这个要素复合体、这个“系统”,如何确定某一要素是否属于该备选方案?唯一的准则,只能是该要素是否参与了导致该备选方案输出结果出现的过程。既然如此,过程这一概念就成了系统分析的中心概念,整个概念图式都围绕它建立起来。
系统由系统客体、它们的属性以及它们之间的联系的给定来确定。系统客体是:输入、过程、输出,以及反馈和限制。
输入是指过程进行之前先有的东西。也可以说,输入是过程进行时发生改变的一切。是否参与过程,依据有无变化来确定。输入由输入要素构成。在某些情况下,输入要素是“工作输入”(被“加工”的东西)和处理器(进行“加工”的东西)。
输出是指过程的结果或最终状态。过程把输入转变为输出。把给定输入转变为确定输出的能力,称为该输入的属性。
联系确定过程的先后相继,也就是说,某一过程的输出是另一确定过程的输入。系统的任何输入都是本系统或另一系统的输出,而任何输出都是某个输入。在现实世界中划分出一个系统,就意味着指出它的输入、过程和输出。任何系统都由子系统构成。任何系统都是某个系统的子系统。这里假定:任何现实对象都可以用系统客体、属性以及它们之间的联系来描述。
人工系统是指其要素由人造成的系统,即这些要素是自觉组织起来的过程的输出。在任何人工系统中都存在三个作用各异的子过程:基本过程把输入转变为输出;反馈通过改变输入来保证实际输出与所期望输出之间的一致;限制过程则保证系统的输出与对它作为后续系统(该输出的消费者)之输入的要求相一致。
在反馈子系统中要完成一系列操作:把输出的抽样与输出模型加以比较,找出两者的质与量的差别;评价这一差别的内容与意义;作出由这一差别引出的决策;形成引入决策的过程(对输入施加作用)。限制过程由分析系统输出的输出消费者所激发。这一过程作用于系统的输出,接受或拒绝它,同时也作用于系统的输出模型。体现限制的输出模型,确定了系统的目标(功能)以及强制性联系(功能的质),后者借助限制过程与消费者的目标相协调。
如果所必需的(所期望的)输出与现有输出之间存在差别,并且这种差别可能以症状表现出来,那么问题情境就存在。现有输出由现有系统提供。所期望的输出由所期望的系统提供。问题就是现有系统与所期望系统之间的差别。问题可以在于防止输出减少,也可以在于增加输出。问题的条件代表已知的东西。问题的要求代表所期望的系统。问题的解决就是填补现有系统与所期望系统之间“间隙”的那个系统。
解决问题,就意味着构造出这样一个系统,它连同经过改变的现有系统一起构成所期望的系统。寻找问题解决办法的过程,围绕着迭代进行的辨识(弄清)问题的条件、目标与可能性这些操作展开。这些操作的结果,是用系统客体的术语、即用联系结构与子系统的术语来描述条件、目标与可能性。如果该问题的条件、目标与可能性的联系结构和子系统都是已知的,辨识就具有确定定量关系的性质,这样的问题称为定量问题。如果条件、目标与可能性的联系结构和子系统只是部分已知,辨识就具有定性性质,这样的问题称为定性问题或弱结构问题。
系统分析确立了解决问题所必需的功能清单,它由以下各项构成:问题的发现,问题迫切程度的评价,限制(目标与强制性联系)的确定,用以测度问题解决接近所期望状态之程度的准则的确定,现有系统的分析,用以构建备选方案集合的可能性结构的确定,解决方案的选取,保证所选决策获得认可,作出决策(承担正式责任),决策的实施,问题解决结果的确定。解决问题过程的边界,由其实施的条件、目标与可能性来确定。
系统分析通过设定解决问题的功能清单,提供了分析与构建组织的手段。特别是,具有层级隶属结构的组织,可以通过把解决问题的各项功能分派给各部门,改造成解决问题的组织。这就是系统分析作为问题解决方法论的基本观念的最一般轮廓。