Системний аналіз: основи системного аналізу, підручники та їх автори

Системний аналіз (основи системного аналізу) представляється у вигляді комплексу засобів і способів, які необхідні в розробці і конструюванні багаторівневих об`єктів, методів вироблення, аргументації та прийняття рішень з питань конструювання, а також для управління соціальними, технічними, економічними і суміжними (людино-машинними) системами.

Історична Примітка

Існує суміжне визначення-системний підхід, але дане поняття є збірним. Виникнення системного аналізу (основ системного аналізу) відбулося в 60-і роки минулого століття завдяки розвитку системотехніки. За методичними характеристиками і в теорії, основа системного аналізу складається із загальної теорії систем і системного підходу.

Системний аналіз (СА) фахівці використовують в дослідженнях штучних систем, але основна роль в процесі дісталася людині. Використання такого підходу у вирішенні управлінських питань тягне за собою стихійність вибору в умовах неоднозначності, наявність якої пов`язана з наявними суміжними факторами, що не можна оцінити з кількісної точки зору. Процес СА спрямований на пошук альтернативних варіантів вирішення питання і обчислення масштабів невизначеності, в результаті чого зіставляються варіанти за відповідними необхідними критеріями для досягнення ефективності.

Цілісна система

Згідно з теоретичними основами системного аналізу, будь-яка складність в управлінні повинна розглядатися, як щось Комплексне з взаємодіючими компонентами. Щоб визначитися, яким чином вирішувати питання, що відносяться до розглянутої системи, необхідно виділити головну і другорядні цілі. Побудова узагальненої моделі, яка відображає взаємні зв`язки з реальною ситуацією-основна процедура СА. Маючи прототип, процес переходить в порівняльну стадію аналізу потенційних ресурсних витрат. СА не існує без прикладних математичних методів, які широко застосовуються в діяльності управління. Технічною основою процесу є інформаційні системи та комп`ютерна техніка. Методи наступних дисциплін відіграють провідну роль в СА:

• моделювання за допомогою імітації;
• системна Динаміка;
• евристичне програмування;
• теорія ігор;
• програмно-цільове управління.

Високий результат досягається при використанні неформалізованих і формалізованих методів дослідження.

Процес перетворення системного аналізу

Передумови до подальшого нового кроку в розвитку основ теорії систем і системного аналізу з`явилися ближче до середини минулого століття, це сталося завдяки розвитку науки і технологій, де головне місце стали займати питання функціонування та організації багатокомпонентних об`єктів.

У другій половині 20 століття схожі за своєю проблематикою завдання перейшли на соціальний рівень. На певних стадіях розвитку теоретичних і практичних знань, системні теорії стали відображатися, як самостійні методологічні дисципліни, які виявилися корисні у вирішенні інженерно-технічних та управлінських завдань. Все це призвело до формування СА. Кібернетика, теорія прийняття рішень, імітаційне моделювання, дослідження операцій, експертний аналіз, структурно-лінгвістичне макетування та ситуаційне управління з часом об`єдналися в одному терміні " Системні дослідження».

Як самостійний напрямок Системний аналіз (основи системного аналізу) зародився в Сполучених Штатах, це був вимушений крок у вирішенні прикладних завдань бізнесу (визначення потреб в оновленні обладнання, збільшенні кількості співробітників, прогнозування попиту продукції). Поступово такий підхід проник у сферу управлінської діяльності державного апарату, де відбувалися перетворення в технічному оснащенні збройних сил, реалізації держ. проектів, освоєнні космосу.

Завдання системного аналізу

Дана дисципліна сформувалася при необхідності проектувати і аналізувати великомасштабні системи, які управляються при обмеженості ресурсів і неповноти наявних даних. Великі системи – це просторова структура високого ступеня складності, де навіть підсистеми за своїм типом відносять до комплексних категорій.

Логічні основи системного аналізу базуються на вирішенні наступних завдань:

1. Вирішення проблемної ситуації. Для цього вивчається об`єкт питання, виявляються причини, опрацьовуються варіанти вирішення.
2. Складність вибору правильного рішення, яка пов`язана з визначенням альтернативи прогресуючої системи.
3. Дослідження процесів целеобразования, розробка засобів роботи з цілями.
4. Організація управління в ієрархічних системах.
5. Виявлення подібних проблем, схожих за цілями.
6. Об`єднання формальних і неформальних методів аналізу і синтезу.
7. Конструювання імітаційних систем різної складності.
8. Дослідження комплексу взаємодій аналізованих об`єктів із зовнішнім середовищем.

Використання обчислювальної техніки

У 60-70 роки XX століття з`явилося багато підходів системного аналізу, які стало можливим реалізувати на практиці завдяки впровадженню обчислювальних машин. Використання техніки дозволило вирішувати складні завдання і перейти від вивчення теорії до практичного її застосування. Широке повсюдне використання системного аналізу взаємопов`язане з популяризацією програмно-цільового методу управління, коли, перш ніж вирішити проблему, складають спеціальну програму, вибирають необхідних фахівців, виділяють матеріальні ресурси.

Внаслідок динамічного технологічного розвитку стали з`являтися школи системного аналізу, де стали практикувати використання стратегічного планування та управління підприємствами, а також управління проектами технічних комплексів. У 1972 році в австрійському Лаксенбурзі відкрився Міжнародний інститут прикладного системного аналізу. Робочий процес налагоджувався завдяки участі 12 країн. На сьогоднішній день установа працює у сфері застосування методологічної основи системного аналізу над вирішенням глобальних проблем міжнародного масштабу.

Радянська школа

Активний розвиток СА припадає на 60 роки минулого століття. А. А. Богданов став попередником радянської школи, саме він запропонував концепцію Тектології-загальної організаційної науки, взаємопов`язаної з теорією систем Берталанфі, який вважав, що розвиток всіх об`єктів відбувається організовано, в залежності від відмінностей властивостей цілого і його комплектуючих елементів. Внаслідок такого аналізу можна було виявити відмінні параметри поняття складної системи-аналогічні припущення і висновки стали з`являтися в наукових нотатках, підручники основ системного аналізу стали видаватися в якості навчальних посібників.

Богданов став заглиблюватися у вивчення статистичного стану структур, дослідження динамічної поведінки об`єктів, облік цілей організації, роблячи акцент на важливій ролі відкритих систем, моделювання та математичного аналізу. Всі його ідеї знайшли продовження в роботах Шмальгаузена і. І. і Беклемішева В. Е. Але саме Черняк Ю. І., Голубков Е. Е. і Валуєв з. А. розробили перші радянські методики СА, а в 1973 році провели семінар " Системний аналіз в проектуванні та управлінні».

Зарубіжні та радянські викладачі стали випускати підручники основ системного аналізу і як окремої дисципліни, і як складений частини схожих. Першими подібними виданнями вважаються:

1. "Становлення і сутність системного підходу "» 1973), за авторством Блауберг і. В. і Юдіна Е. Г.
2. "Системотехніка: введення в проектування великих систем "» 1962), дус Г. Х. і Макол Р. З.
3. "Проблеми системології (проблеми теорії складних систем)» (1976), Дружинін В. В. і Конторов Д. Со.
4. "Аналіз складних систем "» 1969), Квейд Е.
5. "Теорія ієрархічних багаторівневих систем "(1973), Месарович М., Мако Д., Такахара М.
6. "Системний аналіз для вирішення ділових та промислових проблем "» 1969), Оптнер з.
7. "Введення в системний аналіз» (1989), Перегудов Ф. І. і Тарасенко Ф. Е.
8. «Адаптація складних систем» (1981), Растригин Л. А.
9. "Основи загальної теорії систем. Логіко-методологічний аналіз "(1974), Садовський В. Е.
10. "Дослідження по загальній теорії систем "» 1969), Садовський В. Е. і Юдін Е. Г.
11. "Системний аналіз і структури управління "(1975) під ред. В. Г. Шоріна.
12. "Системний підхід і загальна теорія систем "» 1978), Уемов А. І.

Прагнення до єдності

Зараз основи теорії системного аналізу використовують у всіх областях. Синтез знання виникає в результаті комплектації і кооперації його структурних варіацій. Єдність і синтез є ступенями в розвитку науки. Типи цілісності наукового знання являють собою:

1. Виникнення кібернетики, загальної теорії систем, семіотики та інших тотожних дисциплін, відбувається синтез нових знань.
2. Прагнення до методологічної єдності, коли відбувається продовження спеціальної науки в процесі перенесення її теоретичного обґрунтування на інші об`єкти дослідження (методологічна експансія).
3. Виникнення фундаментальних понять у сфері природної мови, що включаються згодом в систему філософських категорій (концептуальна форма єдності науки).
4. Розробка і використання єдиної філософської методології, що є першопричиною для формування вищого синтезу на більш вузьких рівнях дослідження ідей.

Системність усього світу являє собою ієрархію організованих і взаємодіючих систем. На практиці відбувається зіставлення і узгодження системностей світу і людського мислення. Вивчення основ системного аналізу і управління рекомендується починати з ознайомлення опорних сигналів, які представляє В. Ф. Шаталов (сформував Перелік на основі виразів професорів і викладачів), тому що сучасна система вищої освіти формується за лінійним принципом, на відміну від навколишнього світу, у якого системна природа. Завдяки таким "сигналам", що представляють собою визначення і тези з закодованим змістом дисципліни, складеним фахівцями з системного аналізу, можна представити нову інформацію в найбільш зручному вигляді для вивчення і розуміння.

Фундаментальні вирази професора

Навчальний посібник "Основи системного аналізу" В. Е. Спіцнаделя розповідає про історію розвитку процесу, а також поглиблює пізнання читає в логічних, методологічних і практичних засадах використання СА в науці, освіті, техніці та економіці. "Системний підхід є одним з найважливіших інтелектуальних властивостей людини" - вважає професор, пропонуючи цей вислів в якості опорного сигналу для новачків в системному аналізі. Розуміння необхідності взаємодії між елементами системи для досягнення бажаного результату Спіцнадель демонструє через один вислів, який колись вимовив англійський офіцер у Другу світову війну: "ці хлопці не візьмуться навіть за паяльник, поки не проаналізують стратегію військових дій на всьому Тихоокеанському театрі». Таким чином, в даному вираженні можна простежити єдність завдань місцевого і світового значення.

У» Основах системного аналізу " Спіцнадель говорить про те, що підхід, якщо він науковий, вже є системним. "Вся людська практика має системну природу. Необхідно узгодження мислення і системності». Він спростовує той факт, що освіта є лінійним (несистемним), він стверджує, що мислення забезпечується освітою, з чого випливає, що і воно повинно бути системним. Важливість і перевага застосування СА професор бачить в прийнятті оптимальних рішень.

Митна справа

СА застосовується в різних сферах діяльності. Російський фізик-теоретик Макрусєв В. В. багато міркував на дану тематику, розглядаючи дисципліну під різнобічною призмою (митна діяльність, Когнітивна Динаміка, глобальні інформаційно-обчислювальні системи, менеджмент) . За свою життєдіяльність їм було видано досить багато навчальних посібників.

Підручник Макрусев В. В. "Основи системного аналізу та управління в митній справі" написав для розгляду інтегративної моделі управління, застосування системного аналізу та еволюційних методів дослідження даної сфери діяльності. Такий посібник володіє важливою інформацією про сутність дисципліни, розглядає її сегменти і характеристики, аналізує первинні класифікації та основні властивості системи. Підручник призначений для фахівців і магістрів, а також для всіх, хто цікавиться системним аналізом.

Основи системного аналізу в митній справі більш детально розглядаються в інших посібниках, нотатках і публікаціях доктора фізико-математичних наук:

1. Інноваційні напрямки розвитку системи координування державних митних послуг.
2. Системні розробки та регулювання діяльності зовнішньої економіки та митниці за аналогічною моделлю.
3. Планування в теорії і розробка кінцевих цілей СА в митній справі.
4. Трансформація інституту митного адміністрування в структуру митних послуг: завдання та особливості її вирішення.
5. Розвиток митного інституту як системи митних послуг.
6. Системний аналіз у митній справі.

Багато навчальних посібників були написані спільно з колегами (Волков В. Ф., Євсєєва П. В., Діанова В. Ю., Тимофєєв В. Ґатунок., Андрєєв А. Ф. та інші).

Наукова та навчальна література

Основи системного аналізу в митній справі викладені Макрусевим В. В. в однойменному посібнику, де він розглядає питання даної дисципліни, надає комплексний підхід до опрацювання організаційних, соціальних і економічних систем. Тут вперше з`являється термін "митна система", виявляються і аналізуються сучасні проблеми митної системи, визначаються варіанти інформаційного контролінгу і знаходяться управлінські рішення виникаючих проблем. У підручнику розглядаються програмні та інформаційні засоби аналітичної роботи представників митних органів, а також показується ефективність методологічних інструментаріїв експертно-аналітичної діяльності.

Підручник "Основи системного аналізу" (Макрусев В. В.) корисний для учнів вузів, які навчаються за спеціальністю «Митна справа», «Системний аналіз, управління та обробка інформації», і для керівного складу аналітичного підрозділів. Інформація може бути необхідної для посадових осіб митних органів. Тут можна знайти відповіді на питання целеобразования, методології та методики системного аналізу.

Вища професійна освіта

Існує ряд посібників з системного аналізу, де учень вищого навчального закладу зможе знайти необхідну йому інформацію. Таким підручником є "основи систем і системного аналізу" Качала В. В., рекомендований для студентів, які навчаються спеціальностям "Прикладна інформатика«, "Бізнес-інформатика" « "інформаційні системи і технології", а також іншим учням і аспірантам економічних факультетів. Посібник складається з передмови, введення, контрольних питань і завдань, двох частин « "основи теорії систем" і " основи системного аналізу»), 17 глав і глосарію. Кожна глава має підпункти, де більш детально описується кожне питання. В кінці глави є резюме і розділ з питаннями і завданнями.

Книга рекомендується до прочитання, якщо є питання з наступного предмету обговорення:

1. Цілі і цілепокладання.
2. Об`єкт, модель та система.
3. Властивості та їх вимірювання.
4. Конструктивні і функціональні властивості системи.
5. Загальносистемні закономірності.
6. Класифікація систем.
7. Системи в управлінні та організації.
8. Методологія та моделювання в системному аналізі.
9. Математична модель.
10. Експертні та структурно-функціональні методи вирішення проблем.
11. Методи структуризації.
12. Системний підхід до прогнозування.
13. Приклади методик системного аналізу.

Дані основи систем і системного аналізу допомагають вирішувати глобальні питання управлінського характеру на підприємстві, в освіті, митній справі та інших діяльностях.

Навчальний посібник Ф. І. Перегудова і Ф. Е. Тарасенко

Фахівці будь-якого профілю часто задаються питанням про швидке вирішення реальної проблеми при відсутності необхідної освіти в іншій сфері, припускаючи в зв`язку з цим поява додаткових проблем. Важливими завданнями залишаються зниження рівня складності виниклої ситуації, правильна організація дослідження розглянутої системи і проектування нової. Сучасний прикладний аналіз може допомогти вирішити вище перераховані проблеми. Дана дисципліна цікава практично всім фахівцям, так як багато елементів мають схожу природу, основні поняття і методи вирішення.

Підручник "Основи системного аналізу" Перегудова і Тарасенко розглядає:

1. Виникнення і розвиток системних уявлень.
2. Моделі та моделювання.
3. Системи та моделі систем.
4. Штучні та природні системи.
5. Інформаційні аспекти вивчення систем.
6. Роль вимірювань у створенні моделей систем.
7. Вибір (прийняття рішення).
8. Декомпозицію і агрегування як процедури СА.
9. Неформалізовані етапи СА.

Кожна глава аналізує питання з декількох точок зору, детально розповідаючи про специфіку даної дисципліни. В кінці книги є питання для самоперевірки, де читач може свідомо проконтролювати отримані знання. На початку навчального посібника Тарасенко та Перегудов основи системного аналізу представляють як результат науково-технічної революції, яка посприяла появі терміну " складні системи». З роками методи і підходи вирішення виникаючих проблем розвивалися і узагальнювалися, формуючи технологію подолання кількісних і якісних складнощів. Прикладні та теоретичні дисципліни утворили "системний рух", відповідно, повинна була виникнути прикладна наука, яка з`єднає системну практику з абстрактними теоріями. Таким "мостом" став Системний аналіз, який на сьогоднішній день став самостійною дисципліною і залучає широкий спектр засобів і можливостей для вирішення поставлених завдань. Така Прикладна діалектика надає великого значення методологічним аспектам будь-якого системного дослідження.

Письменники впевнені, що, прочитавши цю книгу, не можна стати фахівцем і повністю вивчити основи системного підходу і системного аналізу. Професіоналізм набувається лише на практиці. Найскладніша і одночасно цікава частина системного аналізу-пошук і вирішення проблем з реального життя, відділення важливого від незначного.

Принципи системного аналізу

Універсальних способів проведення СА не існує, часто розробляються однотипні методи або тотожні, які можуть застосовуватися при схожій проблематиці. Загальним вважається визначення закономірностей функціонування системи, формування альтернативних алгоритмів і вибір найбільш підходящого варіанту вирішення завдання. Перелік принципів СА-це узагальнення практики роботи зі складними системами. У кожного автора є відмінні в деяких елементах принципи, наприклад, Макрусев в "Основах системного аналізу" описує свій варіант таких понять, але загальна концепція у них одна. Базові принципи:

1. Кінцевої мети (виділяє пріоритет головного завдання, досягнення якої передбачає підпорядкування всіх елементів системи). Виконується за наступним планом: формулювання мети; розуміння основного призначення мети досліджуваної системи; оцінка змін щодо результативності по досягненню кінцевої мети.
2. Вимірювання. Ефективність роботи системи може бути визначена тільки щодо цілей і завдань суперсистеми.
3. Еквіфінальності. Необхідний результат може бути досягнутий різними шляхами, незалежно від часу і початкових умов.
4. Єдність. Система розглядається як ціле, що складається з безлічі взаємопов`язаних елементів.
5. Зв`язність. Розглядається і виявляється залежність системи від зовнішнього середовища, а також її зв`язку з власними підсистемами.
6. Модульного побудови. Дослідження системи як сукупності модулів (групи елементів). Розбиття системи на Взаємодіючі модулі залежить від мети дослідження і може мати інформаційну, функціональну та алгоритмічну основу. Замість визначення "модуль" можуть виступати терміни "підсистема" або»блок".
7. Ієрархія. Цей принцип, властивий всім складним системам, спрощує її розробку і впорядковує її частини. В лінійних організаційних структурах використовується центральне управління, в нелінійних-будь-яка ступінь децентралізації.
8. Функціональність. Аналіз проводиться з пріоритетом функції над структурою. Будь-яка структура пов`язана з функцією системи і її складових. З появою нових потенційних функцій переглядається структура. Викладачі на уроці основ системного аналізу розглядають окремо структури, функції і процеси, останні зводяться до аналізу основних потоків в системі: енергії, інформації, матеріальні потоки, зміна станів. Мають місце паралелізм в роботі органів управління, спроби поліпшити роботу організації шляхом зміни структура системи.
9. Розвиток. Облік змінності системи, її адаптації та здібностей до розширення. В основі лежить прагнення до вдосконалення.
10. Централізації та децентралізації. Відмінності в збільшенні часу адаптації системи: те, що в централізованих системах відбувається за короткий час, в децентралізованій реалізується повільно.
11. Невизначеність. Аналіз випадковостей в системі. Складні відкриті системи не підкоряються законам ймовірності. При отриманні нечіткої і стохастичної вхідної інформації результати досліджень будуть носити імовірнісний характер і рішення можуть призводити до неоднозначних наслідків.

Всі перераховані вище принципи системного аналізу (основ системного аналізу) мають високий ступінь спільності. Для їх практичного використання необхідно наповнити їх конкретним змістом, застосовним до предмету дослідження.

Видання XXI століття

В сучасності системний аналіз перетворився і розширив свої можливості. Дану дисципліну можна застосовувати в будь-якій сфері діяльності. Системний аналіз тепер вивчається в якості навчального посібника і викладається у вузах та інших навчальних закладах. Підручники, які можуть бути корисними всім, хто захоплюється системним аналізом:

1. "Системний аналіз", Антонов А. В. (2004)
2. "Системний аналіз в управлінні", Анфілатів В. Со., Ємельянов А. А., Кукушкін А. А., під. ред. А. А. Ємельянова (2002).
3. "З історії розвитку системного аналізу в нашій країні", Волкова В. Е. (2001).
4. "Загальна теорія систем (системи та системний аналіз»", Гайдес М. А. (2005).
5. "Теорії систем і основи системного аналізу", Качала В. В. (2007).
6. "Горизонти системного аналізу", Льноградський Л. А. (2000).
7. "Системний аналіз в логістиці", Міротін Л. Б. і Ташбаєв и. Е. (2002).
8. "Системному аналітику... Про проектування програмних продуктів", Радзишевський А. (2015).
9. "Системний аналіз: короткий курс лекцій" Під ред. В. Е. Прохорова (2006).
10. "Системний аналіз і прийняття рішень "(словник-довідник, Навчальний посібник для вузів) Під ред. В. Е. Волкової, В. Е. Козлова (2004).