Geum.ru

Исследование систем управления

Вид материалаИсследование

Содержание


Направления системных исследований. Системный подход и системный анализ
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12

Направления системных исследований. Системный подход и системный анализ


Системные исследования – это совокупность исследований научных и технических проблем, которые при всей их специфике и разнообразии сходны в понимании исследуемых объектов как систем.

Исследование системы началось примерно в одно и то же время в различных областях знаний. Исторически получилось так, что сложились и существуют три крупных методологических направления, связанных с изучением системных объектов: структурно-функциональный анализ, структурализм и системный подход.

Структурно-функциональный анализ возник в социологии, которая до сих пор остается основной областью его применения. Функционализм ставит во главу угла изучение различных частей социальной системы с точки зрения выполняемых ими функций по отношению к более широкому целому. Этим определяются два основных методических принципа: выделение структуры объекта как некоего инварианта и функциональное описание этой структуры.

Структурализм зародился в лингвистике, а затем распространился на антропологию, искусствоведение, историю и другие гуманитарные науки. Если в функционализме основную нагрузку несет понятие функции, а структура объекта как бы постулируется, то в структурализме, напротив, такую нагрузку несет понятие структуры, а функциональная сущность компонентов выступает в качестве одной из исходных предпосылок. Структурализм характеризуется рядом общих принципов исследования. Среди этих принципов главным является принцип целостности, выдвигающий на первый план понятие структуры.

Принцип целостности является характерным и для системного подхода. В свое время аналитический подход явился метафизическим отрицанием первоначального целостного нерасчлененного восприятия природы. Системный подход есть возвращение к целостным представлениям на новом уровне. В противоположность стратегии аналитического подхода, сводящейся к расчленению сложноорганизованного целого, стратегия системного подхода направлена на получение синтетической картины этого целого. Однако, если в функционализме и структурализме принцип целостности реализуется через понятия структуры и функции с соответствующим приоритетом одного из них, то в системном подходе центральным является более широкое понятие «система», которое связано с целым рядом понятий «структура», «организация», «элемент», «отношение», «связь» и т.д.

Всю сферу системных исследований представляется возможным разделить на ряд областей:
    1. философские проблемы системных исследований. Основной задачей этой области исследований является разработка философских оснований системных методов исследования;
    2. разработка логики и методологии системных исследований. Основными задачами этой области являются: а) построение понятийных средств для представления системной природы изучаемых объектов; б) разработка аппарата для описания важнейших характеристик системных объектов; в) построение формализованных систем для описания системных объектов, включающее в себя:
    3. построение общей теории систем. Смысл общей теории систем состоит в том, что она выступает как некоторая обобщенная концепция теории систем. В качестве аппарата исследований используются в основном языки наиболее абстрактных расчетов математики, таких как теория множеств и др.;
    4. специальные системные разработки. Эта область включает в себя построение частных системных концепций и теорий применительно к тем или иным областям научного и технического знания. Здесь наиболее оперативно создаются и широко внедряются в научную практику конкретные методы и приемы системного подхода, в этой области получены наиболее важные результаты системных исследований.

В системном исследовании обоснованию подлежит, прежде всего, рассмотрение объекта как системы – насколько такое рассмотрение необходимо, насколько оно диктуется реальными задачами исследования. Следует подчеркнуть, что системный подход является адекватным исследовательским подходом при исследовании не любых объектов, произвольно называемых системами, а лишь таких объектов, которые представляют собой органичное целое. В этот класс попадают биологические, социально-экономические и сложные технические системы. При этом, очевидно, что само по себе употребление системных слов и понятий еще не дает системного исследования даже в том случае, если объект действительно может быть рассмотрен как система.

Как известно, система состоит из элементов и сама, в свою очередь, является элементом системы большего масштаба (порядка). Системы имеют эмерджентные свойства и образуют иерархию. Системность объекта выражается в том, что с позиции целого, элементом которого этот объект является, он представляет собой новый объект (в клетке фермент-катализатор играет роль регулятора, вне клетки он таковым не является). Это утверждение есть принцип системности.

Принцип системного исследования объекта состоит, во-первых, в выявлении его эмерджентных свойств и, во-вторых, в рассмотрении его с позиции системы большего масштаба.

Цель системного исследования – получение новой меры для объекта, с точки зрения целого, выявление целостности объекта.

Содержание системного исследования заключается в решении двух основных проблем:
  1. проблемы системного выделения объекта, изучения взаимосвязей его элементов, эмерджентных свойств, механизмов его функционирования и развития;
  2. проблемы системного моделирования объекта по некоторым заданным свойствам; решение этой проблемы необходимо для создания новых или преобразования существующих систем.

Системное исследование реализуется посредством системного подхода и системного анализа.

Системный подход - это направление методологии познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объектов как систем. Системный анализ выступает как комплекс специальных процедур, приемов и методов, обеспечивающих реализацию системного подхода.

Системный подход и системный анализ являются достаточно близкими понятиями, хотя между ними существуют определенные различия. В основе как системного подхода, так и системного анализа, реализующего на практике его идеи, лежит диалектическая логика. Системный подход не дает готового набора рецептов решения проблем, скорее он кристаллизирует умение правильно применять специальные методы анализа.

Системный подход характеризует стремление к наибольшей общности и универсальности выдвигаемых методологических принципов, и не случайно теорию систем до последнего времени нередко ставят в один ряд с кибернетикой. Системная постановка вопроса требует выполнения ряда условий, к которым относятся: постановка проблемы целостности или связанности объекта, исследование связей объекта, выявление системообразующих факторов, структуры и функции объекта и т.п.

Системный подход связывается не только с функциональным описанием поведения, но и с новым, еще более сложным «комбинированным» способом исследования. Однако специфика системного подхода определяется не усложнением методов анализа, а выдвижением новых принципов подхода к объекту изучения, новой ориентации всего движения исследователя. В самом общем виде эта ориентация выражается в стремлении построить целостную картину объекта. Более конкретно она обнаруживается в следующих моментах:
  1. При исследовании объекта как системы описание элементов не носит самодовлеющего характера, поскольку элемент описывается не как таковой, а с учетом его «места» в целом;
  2. Исследование системы, как правило, неотделимо от исследования условий ее существования;
  3. Для системного подхода специфично исследование проблемы порождения свойств целого из свойств элементов и наоборот;
  4. Как правило, в системном исследовании недостаточны чисто причинные объяснения функционирования и развития объекта; для сложных систем характерна, в частности, целесообразность, которая не всегда может быть уложена в рамки причинно-следственных схем;
  5. Источник преобразований системы или ее функций лежит обычно в самой системе, что связано с таким свойством сложных систем, как самоорганизуемость. В связи с этим при системном исследовании у систем и их элементов выявляются их индивидуальные характеристики и степени свободы.

Таким образом, системный подход связан, прежде всего, с изучением целостности объекта и раскрывает системообразующие факторы исследуемого объекта. Системный подход реализует первую из задач системного исследования. Вторую задачу системного исследования, что будет показано позже, решает системный анализ.

Если досистемные исследования сводились в основном к разложению изучаемых объектов на части и отдельному описанию этих частей, то системный подход исходит из того, что специфика сложного объекта зависит не от особенностей составляющих элементов, а от его структурных и функциональных аспектов. В связи с этим системный подход «ориентирует исследователя на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих ее механизмов, на выявление многообразных типов связей сложного объекта и сведение их в единую теоретическую картину» [25, c.613]. Решить указанную задачу – задачу познания объекта – это значит раскрыть [1]:
  • его сущность, качественную специфику, присущие ему системные, интегративные качества;
  • его состав, количественную и качественную характеристику его частей, компонентов, их координацию и субординацию, главную из частей, то есть ту основу, на которой прежде всего и держится система; их разнокачественность и противоречивость, являющиеся важным источником движения, развития целого;
  • его структуру, то есть внутреннюю организацию, взаимосвязь компонентов, установив при этом, почему эти компоненты сочетаются, взаимодействуют именно так, а не иначе, почему, взаимодействуя, они образуют именно данное, а не другое целое;
  • его функции, то есть его активность, жизнедеятельность, равно как и функции частей, установив при этом, как эти последние «работают» на общие функции;
  • его интегративные, системные факторы, механизмы, обеспечивающие целостность системы, ее совершенствование и развитие, взаимодействие;
  • его коммуникации с внешней средой, в том числе связь с более обширным целым, частью которого оно само является;
  • его историю, начало и источник возникновения, становления, тенденции и перспективы развития, превращение в качественно новую целостную систему.

Первыми примерами системного подхода к социальным и биологическим объектам явились научные труды К.Маркса и Ч.Дарвина. Если «Капитал» К.Маркса послужил классическим образцом системного исследования общества как целого, то теория биологической эволюции Дарвина явилась предпосылкой системного мышления в биологии.

В отличие от системного подхода системный анализ, как совокупность методологических средств для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера, возник в начале 60-х годов и первоначально развивался как средство решения военно-стратегических проблем.

Непосредственной причиной появления системного анализа, как отмечают И.Блауберг и Э.Юдин [3], «был переход от конструирования отдельных средств и единиц вооружения (таких, как боевой самолет или танк) к созданию систем вооружения – сложных военно-технических комплексов, достаточно жестко объединяемых выполнением единой стратегической цели (такой, например, как обеспечение противоракетной защиты страны в целом или ее крупного региона)». Выдвижение такого рода задач потребовало не только развития собственно техники, но и выработки существенно новых подходов к оценке создаваемых систем. В первую очередь это связано с тем, что эффективное функционирование сложной системы зависит не только от того, из каких элементов (единиц вооружения) она состоит, но и от согласованных действий самих элементов и совместно решаемых ими задач. И только с середины 60-х годов системный анализ начал применяться для решения широкого круга задач: например, в США от определения стратегии General Electric на длительный период до оценки потребности страны в водных ресурсах.

Системный анализ – это совокупность определенных научных методов и практических приемов решения разнообразных проблем, возникающих во всех сферах целенаправленной деятельности общества, на основе системного подхода и представления объекта исследования в виде системы.

Системный анализ характеризуется главным образом упорядоченным, логически обоснованным подходом к исследованию проблем и использованию существующих методов их решения, которые могут быть разработаны в рамках других наук.

Системный анализ предназначен в первую очередь для решения слабоструктуризованных проблем, т.е. проблем: состав элементов и взаимосвязей которых установлен только частично; возникающих, как правило, в ситуациях, характеризуемых наличием фактора неопределенности и содержащих неформализуемые элементы.

Объект системного анализа в теоретическом аспекте – это процесс подготовки и принятия решений; в прикладном аспекте – различные конкретные проблемы, возникающие при создании и функционировании систем.

В теоретическом аспекте – это, во-первых, общие закономерности проведения исследований, содержание отдельных этапов системного анализа. Во-вторых, конкретные научные методы исследования целей, проблем взаимосвязей между элементами, целями, системой и средой и т.д. В-третьих, принципы интегрирования различных методов и приемов исследования в стройную и взаимообусловленную совокупность методов и приемов системного анализа.

В прикладном аспекте системный анализ вырабатывает рекомендации по созданию принципиально новых или усовершенствованных систем. Рекомендации по улучшению функционирования существующих систем касаются самых различных проблем, в частности, ликвидации нежелательных (проблемных) ситуаций.

В отличие от многих наук, главной целью которых является открытие и формулирование объективных законов и закономерностей, присущих предмету изучения, системный анализ в основном направлен на выработку конкретных рекомендаций, в том числе и на основе использования теоретических достижений различных наук в прикладных целях.

Как системный подход, так и системный анализ сочетают в себе объективные и субъективные аспекты, обусловленные их двойственной природой: с одной стороны, системные исследования – это теоретическое и прикладное направление; с другой – искусство.

Приведем важнейшие принципы системного анализа [25]:
  • Процесс принятия решения должен начинаться с выявления и четкого формулирования конечных целей;
  • Необходимо рассматривать всю проблему, как единую систему;
  • Выявлять все последствия и взаимосвязи каждого частного решения;
  • Необходимы выявление и анализ возможных альтернативных путей достижения цели;
  • Цели отдельных подразделений не должны вступать в конфликт с целями всей программы.

В конечном итоге эти принципы системного анализа используются для построения «обобщенной модели (или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения» [25, c.612].