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 та суміжними (людино-машинними) системами.

Історична замітка

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

Системний аналіз (СА) фахівці використовують у дослідженнях штучних систем, але основна роль у процесі дісталася людині. Використання такого підходу в вирішенні управлінських питань тягне за собою стихійність вибору в умовах неоднозначності, наявність якої пов’язане з наявними суміжними факторами, що не можна оцінити з кількісної точки зору. Процес СА спрямований на пошук альтернативних варіантів вирішення питання та обчислення масштабів невизначеності, в результаті чого порівнюються варіанти з відповідним необхідним критеріям 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, що відображає взаємні зв’язку 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 у діяльності управління. Технічною основою процесу є інформаційні системи та комп’ютерна техніка. Методи наступних дисциплін відіграють провідну роль у 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 наступного нового кроку в розвитку основ теорії систем та 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 проблематики завдання перейшли на соціальний рівень. На певних стадіях розвитку теоретичних і практичних знань, системні теорії стали відображатися, як самостійні методологічні дисципліни, які виявилися корисними у вирішенні інженерно-технічних і управлінських завдань. Все це призвело до формування СА. Кібернетика, теорія прийняття рішень, імітаційне моделювання, дослідження операцій, експертний аналіз, структурно-лінгвістичне макетування та ситуаційне управління згодом об’єдналися в одному терміні «системні дослідження».

Як самостійний напрямок системний аналіз (основи системного аналізу) зародився у Сполучених Штатах, це був вимушений крок у вирішенні прикладних задач бізнесу (визначення потреб в оновленні обладнання, збільшення 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 та неповноти даних. Великі системи – це просторові структури високого ступеня складності, де навіть підсистеми по своєму типу відносять до комплексних категорій.

Логічні основи системного аналізу базуються на вирішенні наступних завдань:

  • Дозвіл проблемної ситуації. Для цього вивчається об’єкт питання, виявляються причини, опрацьовуються варіанти рішення.
  • Складність вибору правильного рішення, яка пов’язана з визначенням альтернативи прогресуючої системи.
  • Дослідження процесів цілеутворення, розробка засобів роботи з цілями.
  • Організація управління в ієрархічних системах.
  • Виявлення подібних проблем, схожих по цілям.
  • Поєднання формальних і неформальних методів аналізу і синтезу.
  • Конструювання імітаційних систем різної складності.
  • Дослідження комплексу взаємодій аналізованих об’єктів з зовнішнім середовищем.
  • Використання обчислювальної техніки

    В 60-70 роки XX століття з’явилося багато підходів системного аналізу, що 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 виниклу 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 і управління підприємствами, а також управління проектами технічних комплексів. У 1972 році в австрійському Лаксенбурге відкрився Міжнародний інститут прикладного системного аналізу. Робочий процес налагоджувався завдяки участі 12 країн. На сьогоднішній день установа працює в 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 усіх 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 та висновки стали з’являтися в наукових нотатках, підручники з основ системного аналізу стали видаватися в якості навчальних посібників.

    Дивіться також:  Князь Горчаков: коротка біографія

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

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

  • «Становлення і сутність системного підходу» (1973), за авторством Блауберг В. В. та Юдіна Е. Р.
  • «Системотехніка: Введення в проектування великих систем» (1962), Гуд Р. Х. і Макол Р. З.
  • «Проблеми системології (проблеми теорії складних систем)» (1976), Дружинін Ст. Ст. і Конторов Д. С.
  • «Аналіз складних систем» (1969), Е. Квейд
  • «Теорія ієрархічних багаторівневих систем» (1973), Месарович М., Мако Д., Такахара М.
  • «Системний аналіз для вирішення ділових і промислових проблем» (1969), Оптнер С.
  • «Введення в системний аналіз» (1989), Перегудов Ф. І. та Тарасенко Ф. П.
  • «Адаптація складних систем» (1981), Растригин Л. А.
  • «Підстави загальної теорії систем. Логіко-методологічний аналіз» (1974), Садовський Ст. Н.
  • «Дослідження з загальної теорії систем» (1969), Садовський Ст. Н. і Юдін Е. Р.
  • «Системний аналіз та структури управління» (1975) під ред. В. Р. Шоріна.
  • «Системний підхід і загальна теорія систем» (1978), Уйомов А. В.
  • 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 у розвитку науки. Типи цілісності наукового знання являють собою:

  • Виникнення кібернетики, загальної теорії систем, семіотики та інших тотожних дисциплін, відбувається синтез нових знань.
  • Прагнення до методологічного єдності, коли відбувається продовження спеціальної науки в процесі перенесення її теоретичного обґрунтування на інші об’єкти дослідження (методологічна експансія).
  • Виникнення фундаментальних понять у сфері природної мови, що включаються в систему філософських категорій (концептуальна форма єдності науки).
  • Розробка та використання єдиної філософської методології, що є першопричиною для формування вищого синтезу на більш вузьких рівнях дослідження ідей.
  • Системність всього 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 є 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 «сигналами», що представляє 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 вираження професора

    Навчальний посібник «Основи системного аналізу» Ст. Н. Спицнаделя розповідає про історію розвитку процесу, а також поглиблює пізнання читає в логічних, методологічних і практичних основ використання СА в науці, освіті, техніці та економіці. «Системний підхід є одним з найважливіших інтелектуальних властивостей людини», – вважає професор, пропонуючи даний вираз в якості опорного сигналу для новачків в системному аналізі. Розуміння необхідності взаємодії між елементами системи для досягнення бажаного результату Спицнадель демонструє через один вислів, яке 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 виразі можна простежити єдність завдань місцевого і світового значення.

    В «Основах системного аналізу» Спицнадель 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 (несистемних), він стверджує, що мислення забезпечується освітою, з чого випливає, що й воно має бути системним. Важливість і переваги застосування СА професор бачить у прийнятті оптимальних рішень.

    Дивіться також:  Що таке гліф? Астрологічні гліфи. Гліфи в археології

    Митна справа

    СА застосовується в різних сферах діяльності. Російський фізик-теоретик Макрусев Ст. Ст. багато міркував на дану тематику, розглядаючи дисципліну під різнобічної призмою (митна діяльність, когнітивна динаміка, глобальні інформаційно-обчислювальні системи, менеджмент). За свою життєдіяльність їм було видано досить багато навчальних посібників.

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

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

  • Інноваційні напрями розвитку системи координування державних митних послуг.
  • Системні розробки і регулювання діяльності зовнішньої економіки і митниці з аналогічної моделі.
  • Планування в теорії та розробка кінцевих цілей СА в митній справі.
  • Трансформація інституту митного адміністрування в структуру митних послуг: завдання та особливості її рішення.
  • Розвиток митного інституту як системи митних послуг.
  • Системний аналіз в митній справі.
  • Багато навчальні посібники були написані спільно з колегами (Волков В. Ф., Євсєєва П. В., Діанова В. Ю., Тимофєєв В. Т., Андрєєв А. Ф. та інші).

    Наукова і навчальна література

    Основи системного аналізу в митній справі викладені Макрусевым Ст. Ст. 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 та 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 Ст. Ст.) корисний для учнів вузів, які навчаються за спеціальністю «Митна справа», «Системний аналіз, управління і обробка інформації», і для керівного складу підрозділів аналітичного РОТІ і підрозділів. Інформація може бути необхідною для посадових осіб митних органів. Тут можна знайти відповіді на питання цілеутворення, методології і 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 Ст. Ст., який рекомендований для студентів спеціальностей «Прикладна інформатика», «Бізнес-інформатика», «Інформаційні системи і технології», а також іншим студентам та аспірантам економічних факультетів. Посібник складається з передмови, вступу, контрольних запитань і завдань, двох частин («основи теорії систем» та «основи системного аналізу»), 17 голів та глосарію. Кожна глава має підпункти, де більш докладно описується кожне питання. В кінці розділу є резюме і розділ з питаннями і завданнями.

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

  • Цілі та цілепокладання.
  • Об’єкт, модель і система.
  • Властивості та їх вимірювання.
  • Конструктивні та функціональні властивості системи.
  • Загальносистемні закономірності.
  • Класифікація систем.
  • Системи в управлінні та організації.
  • Методологія та моделювання в системному аналізі.
  • Математичні моделі.
  • Експертні та структурно-функціональні методи рішення проблем.
  • Методи структуризації.
  • Системний підхід до прогнозування.
  • Приклади методик системного аналізу.
  • Дані основи систем і системного аналізу допомагають вирішувати глобальні питання управлінського характеру на підприємстві, в освіті, митну справу та інших діяльностях.

    Навчальний посібник Ф. В. Перегудова і Ф. П. 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 ситуації, що виникла, правильна організація дослідження розглянутої системи і проектування нової. Сучасний прикладний аналіз може допомогти вирішити вище згадані 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:

  • Виникнення і розвиток системних уявлень.
  • Моделі і моделювання.
  • Системи та моделі систем.
  • Штучні та природні системи.
  • Інформаційні аспекти вивчення систем.
  • Роль вимірювань у створенні моделей систем.
  • Вибір (прийняття рішення).
  • Декомпозицію та агрегування як процедури СА.
  • Неформализуемые етапи СА.
  • Кожна глава аналізує питання з кількох точок зору, докладно розповідаючи про специфіку даної дисципліни. В кінці книги є питання для самоперевірки, де читач може свідомо проконтролювати отримані знання. На початку навчального посібника Тарасенко і Перегудов основи системного аналізу представляють як результат науково-технічної революції, яка посприяла появі терміна «складні системи». З роками методи і підходи вирішення виникаючих проблем розвивалися і узагальнювались, формуючи технологію подолання кількісних і якісних складнощів. Прикладні та теоретичні дисципліни утворили «системне 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.

    Дивіться також:  Поводи: що таке, навіщо потрібні, яке значення має вираз "відпустити поводи"?

    Письменники впевнені, що, прочитавши цю книгу, не можна стати фахівцем і повністю вивчити основи системного підходу та системного аналізу. Професіоналізм набувається лише на практиці. Сама складна і водночас 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. Спільним вважається визначення закономірностей функціонування системи, формування альтернативних алгоритмів і вибір найбільш відповідного варіанту розв’язання задачі. Перелік принципів СА – це узагальнення практики роботи зі складними системами. У кожного автора є відмінні в деяких елементах принципи, наприклад, Макрусев в «Основи системного аналізу» описує свій варіант таких понять, але загальна концепція у них одна. Базові принципи:

  • Кінцевої мети (виділяє пріоритет головної задачі, досягнення якої передбачає підпорядкування всіх елементів системи). Виконується за таким планом: формулювання мети; розуміння основного призначення мети досліджуваної системи; оцінка змін щодо результативності за досягнення кінцевої мети.
  • Вимірювання. Ефективність роботи системи може бути визначена лише стосовно цілей і завдань суперсистеми.
  • Эквифинальности. Необхідний результат може бути досягнутий різними шляхами, незалежно від часу і початкових умов.
  • Єдності. Система розглядається як ціле, що складається з безлічі взаємозалежних елементів.
  • Зв’язності. Розглядається і виявляється залежність системи від зовнішнього середовища, а також її зв’язку з власними підсистемами.
  • Модульної побудови. Дослідження системи як сукупності модулів (групи елементів). Розбиття системи на модулі взаємодіють залежить від мети дослідження і може мати інформаційну, функціональну та алгоритмічну основу. Замість визначення «модуль» можуть виступати терміни «підсистема» або «блок».
  • Ієрархії. 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.
  • Функціональності. Аналіз проводиться з пріоритетом функції над структурою. Будь-яка структура пов’язана з функціями системи та 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 потоків в системі: енергії, інформації, матеріальні потоки, зміна станів. Мають місце паралелізм у роботі органів управління, спроби поліпшити роботу організації шляхом зміни структури системи.
  • Розвитку. Облік змінності системи, її адаптації і здібностей до розширення. В основі лежить прагнення до вдосконалення.
  • Централізації і децентралізації. Відмінності в збільшенні часу адаптації системи: те, що в централізованих системах відбувається за короткий час, у децентралізованій реалізується повільно.
  • Невизначеності. Аналіз випадковостей у системі. Складні відкриті системи не підкоряються законам імовірності. При отриманні нечіткої та 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) володіють високим ступенем спільності. Для їх практичного використання необхідно наповнити їх конкретним змістом, застосовним до предмету дослідження.

    Видання XXI століття

    В сучасності системний аналіз зріс та 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, що можуть бути корисними всім, хто захоплюється системним аналізом:

  • «Системний аналіз», Антонов А. В. (2004)
  • «Системний аналіз в управлінні», Анфилатов В. С., Ємельянов А. А., Кукушкін А. А., під. ред. А. А. Ємельянова (2002).
  • «З історії розвитку системного аналізу в нашій країні», Волкова Ст. Н. (2001).
  • «Загальна теорія систем (системи і системний аналіз», Гайдес М. А. (2005).
  • «Основи теорії систем і системного аналізу», Качала Ст. Ст. (2007).
  • «Горизонти системного аналізу», Льноградский Л. А. (2000).
  • «Системний аналіз в логістиці», Миротин Л. Б. і Ташбаев И. Е. (2002).
  • «Системному аналітику… Про проектуванні програмних продуктів», Радзишевський А. (2015).
  • «Системний аналіз: короткий курс лекцій» під ред. В. П. Прохорова (2006).
  • «Системний аналіз та прийняття рішень» (словник-довідник, навчальний посібник для вузів під ред. Ст. Н. Волкової, Ст. Н. Козлова (2004).