Понятие и сущность системного анализа в управлении

Трудно сказать, каково было фактическое начало истории системного анализа. Как сообщают в предисловии к «Системотехнике» ее авторы, «вот уже свыше десяти лет (т.е. с середины 40-х годов) инженеры и руководители предприятий стали свидетелями возникновения все более широкого подхода к проблеме проектирования технологического оборудования. Это явление было плохо понято и описывалось неточно. Его называли системотехникой (system engineering), системным анализом (system analysis) и часто системным подходом (system approach)» [2, с 11].

Одна американская газета уточнила, что «командование ВВС США вскоре после начала второй мировой войны предложило Гарвардским курсам деловой администрации найти способ увеличения в течение года существующего состава военно-воздушных сил с 4 тыс. боевых самолетов и 300 тыс. человек до 80 тыс. самолетов л 2,5 млн. человек, но так, чтобы это обошлось не дороже 10 млрд. долларов. Чтобы справиться с этим заданием, при курсах была создана так называемая секция статистического контроля. В ее работе приняли участие Роберт Макнамара и ряд других теперешних руководителей компаний. К концу года проблема, поставленная военно-воздушными силами, была разрешена и арсенал военного командования обогатился методом «системного анализа».

Считают, что разработка, широкое применение и популяризация системного анализа-заслуга знаменитой РЭНД. Действительно, теоретики и специалисты этой корпорации выполнили ряд основополагающих работ по системному анализу, а также выдвинули из своей среды многих из тех лиц, которым пришлось практически применять эту методологию в Министерстве обороны и других ведомствах и компаниях США. Некоторые считают, что «наибольшее значение среди всех исследований, которые когда-либо осуществляла корпорация, имеют ее работы в области анализа систем».

РЭНД была создана в 1947 г. В 1948 г. в составе Министерства ВВС США (через год после создания Объединенного комитета начальников штабов) была организована группа оценки систем оружия (WSEG), которая сыграла важную роль в развитии и применении системного анализа. В 1950 г. в составе РЭНД был создан Отдел оценки вооружений, который вел разработки и широко применял стоимостные варианты системного анализа. В начале 50-х годов понятие «системы оружия» и практика «системного руководства» становятся общеупотребительными. Начавшаяся в 1952 г. разработка сверхзвукового бомбардировщика В-58 была первой разработкой, которая была поставлена как «система». Большое влияние на формирование идей системного анализа в 50-х годах оказала разработка стратегических ракетных систем и систем противовоздушной обороны.

По мере того как отдельные специалисты и исследовательские организации выполняли все больше и больше исследований с применением методологии системного анализа, становилось ясно, что эффективное использование этой методологии может быть осуществлено только в рамках официально определенной организационной структуры, узаконивающей ее применение. Сама методология была уже детально разработана и изложена в вышедшей в 1960 г. книге группы специалистов РЭНД «Военная экономика в ядерный век». Вместе с тем, стало ясно, что централизация руководства Министерства обороны, начавшаяся в 1947 году созданием Объединенного комитета начальников штабов, и организация его по военным задачам, а не по родам сил, достигнут своей цели, если будут применены как регулярный инструмент программное руководство и мощные методы анализа и решения проблем вооружения.

Однако реализация этих идей требовала проведения дальнейших серьезных изменений в Министерстве обороны, в особенности, таких сложных, как изменение массовых организационных процедур, а также переподготовки его персонала. Приход в 1961 г. к власти президента Кеннеди, расстановка на некоторые важные посты профессоров Гарварда, а также назначение Роберта Макнамары министром обороны создали благоприятные условия для выполнения этой работы.

В 1961 г. и отчасти в последующие годы «в острой борьбе», как говорит Ч. Хитч, необходимая реорганизация была проведена. В результате была создана регулярно действующая система планирования и финансирования вооружения (PPBS) и уже военный бюджет 1963 г. был подготовлен на основе широкого применения методологии системного анализа [1, с 8].

В 1964 г. процедуры, реализующие требования системного анализа в Министерстве обороны, были настолько отработаны, что по многим из них были выпущены руководства и инструкции. Такая же регламентация была проведена в управлениях НАСА. Многие инструкции распространялись на процедуры фирм-подрядчиков. Все эти мероприятия оказали большое влияние на планы вооружений и распределение средств.

В августе 1965 г. президент Джонсон своим приказом распространил принципы программного руководства и системного анализа на большинство федеральных ведомств, в том числе, и на государственный департамент.

Освоение системы PPBS проходило не без трудностей: реорганизация министерства обороны на функциональной основе не удалась, и пришлось распределить новые организационные функции по старым организационным подразделениям. Внедрение новых методов столкнулось с серьезной оппозицией, которая отчасти сохранялась и в период действия системы. В 1968 г. дело дошло до расследования сенатом США обвинений против системы PPBS и, особенно, против системного анализа с его требованием количественного сравнения альтернатив. Причины, по всей видимости, состояли в том, что задевались интересы могущественных военно-промышленных корпораций США; задевались интересы высшего и среднего военного руководства; сказались трудности освоения методологии, которые были подчеркнуты весьма быстрыми темпами внедрения; были и другие причины, однако, несомненно, что трудности, возникающие из нормативного характера методологии, также сыграли свою роль.

С некоторым отставанием от военной области системный анализ применялся и в американской промышленности, и в других областях жизни общества. Хотя Ч. Хитч считал, что применение системного анализа более необходимо в военной области, где в отличие от рынка он является единственным средством поддержания объективности, на самом деле широта и разнообразие приложений системного анализа а гражданской области были вполне сравнимы с размахом приложений в военной области.

Начало применения идей системного анализа для решения проблем в гражданской области может быть отнесено к середине 50-х годов. Одной из первых была работа Р. Маккина по выработке политики правительства в области водных ресурсов.

В 1959 г. были выполнены работы по анализу применения электронной обработки данных в городском планировании. Начиная с 1960 г. ведутся исследования сверхзвуковой транспортной авиации как полной системы.

Многочисленные работы с использованием методологии системного анализа выполнила группа ТЕМНО из компании «Дженерал электрик». Она применила системный анализ для разработки стратегии фирмы на длительный период. При этом проводился анализ будущего рынка, снабжения и эффективности затрат. Позже группа провела исследования развития атомного торгового флота до 1985 г., причем было рассмотрено пять альтернатив с учетом политической и социальной обстановки. ТЕМПО провела также оценку коммерческих систем связи на искусственных спутниках, исследовала потребность Северной Америки в водных ресурсах и энергии, развитие золотодобывающей промышленности США, исследовала проблемы развития городов. Сотрудник «Дженерал электрик» Зебровский провел в 1966 г. анализ стратегии строительства атомных электростанций на плутониевых реакторах в Европе.

РЭНД применяла системный анализ для исследования наземного транспорта 1990 г. «Систем дивелопмент корпорейшн» исследовала проблемы совершенствования планирования образования. Станфордский исследовательский институт приложил системный анализ к проблемам взаимодействия между наукой, техникой и обществом. В 1967 г. Мигель выполнил основанное на детальном системном анализе исследование обеспечения человечества пищей. Системный анализ предполагается применить для анализа индустриализации развивающихся стран, а также для получения предостережений развивающимся странам, когда их интересы затрагиваются развитием технологии.

Перестройка организации в соответствии с требованиями системного анализа была произведена в большой больнице, отделе сбыта компании, отделе электроники, конструкторском отделе, в химико-фармацевтической компании, на сборочном заводе.

Вслед за США и отчасти под влиянием работ, выполненных в США, но с отставанием на несколько лет, системный анализ начинают использовать в различных, прежде всего в военных, областях государственные учреждения и частные компании Англии, Франции, ФРГ, Японии и других стран. Отмечается, что в Англии применяется менее «жесткая» форма методологии, чем в США. Считают, что Европа еще не выработала позицию по отношению к системному анализу, что ударение, которое там делается на оптимизацию частных проблем, - типичный подход исследования операций - имеет тенденцию затемнять понятие полной системы.

Чтение курса системного анализа становится правилом во многих учебных заведениях США и других стран. Примечательно, что курс анализа систем входит в программу подготовки студентов и руководителей, проводимую Хартумским университетом.

Системный анализ может прилагаться также к области социологии, политики и идеологии, в которых могут существовать свои специфические проблемы. Не вызывает сомнения, что методология системного анализа в надлежащих формах фактически применяется в этих областях. Совершенствование техники политических переворотов и техники контроля над населением, в частности, с помощью средств массовой информация может быть следствием применения методологии системного анализа.

Представляет большой интерес вопрос о связи развития системного анализа с развитием машинных систем управления. Создание и использование машинных систем управления в США-весьма значительное явление. В весьма ограниченный 6-8-летний период было создано так много разнообразных машинных систем, что, кажется, правильнее говорить о «взрыве» в этой области. Список 1964 г. содержит перечисление 133 систем в 98 авиакосмических компаниях. Список 1965 г. содержит 65 систем по одному только министерству военно-морских сил. В литературе описаны сотни систем во всех областях жизни общества; многие из этих систем имеют национальный, международный или глобальный характер [, с 10].

Вопрос о связи развития системного анализа с созданием машинных систем управления довольно сложен. Вряд ли будет справедливо утверждение, что развитие системного анализа обусловило создание машинных систем управления. Отчасти действовали тенденции «рационализации» и «механизации» конторской, учетной и расчетной работы, а также традиции совершенствования «организационных систем и процедур». Отчасти их создание группировалось вокруг применения моделей исследования операций или эконометрических моделей. Лишь на более поздних стадиях, в период господства ЭВМ второго поколения (таких, как IBM 1410, IBM 1440, IBM 7090), стало выясняться, что машинные системы эффективны в том случае, если они решают актуальные проблемы. Это, в свою очередь, оказалось возможным реализовать, если выполнялся системный анализ проблем и если надлежащим образом изменялась организация. В настоящее время место машинных систем или, точнее, машинных элементов систем достаточно определилось. Новейшие системы представляют собой человеко-машинные интегрированные системы, имеющие синергический характер и строго ориентированные на решаемые проблемы.

Следует отметить, что способы изложения и применения системного анализа еще далеко не установились. Некоторые расхождения существуют даже по такому центральному вопросу, как структура решения проблемы. Однако общее направление и тенденции развития системного анализа вполне установились, что и служит основой литературы и преподавания.

Хотя журнальная литература освещала развитие системного анализа почти с момента его возникновения, монографическая или учебная литература начала выходить через 15-20 лет (секретные или внутренние изложения выпускались раньше). Таким образом, литература по системному анализу основывалась на определенном практическом опыте его применения.

Первые публикации работ прикладного и методологического характера относятся к началу 50-х годов. В 1952 г. сотрудник Лаборатории исследования систем РЭНД в издании университета Питтсбурга опубликовал статью «Об использовании и границах математических моделей, теории игр и системного анализа». Эта лаборатория стремилась применить системную методологию к проблемам организации. В состав лаборатории входили Чепмен, Ньюелл, Байла и Вейнер. Ньюелл позже стал соавтором Саймона в многочисленных и широко известных работах по теории решения проблем, эвристике и машинному «решателю обобщенных проблем». В 50-х годах появилось также ряд статей Ч. Хитча, содержавших изложение идей системного анализа и способов его использования.

Для оценки этого начального периода следует вспомнить, что в 1948 г. вышла «Кибернетика» Винера, в 1950 г. - «Исследование операций» Морза и Кимбелла и статья «Теория открытых систем» Берталанфи. В 1951 г. Берталанфи опубликовал «Общую теорию систем».

Первая книга по системному анализу вышла в 1956 г. Ее издала РЭНД, а ее авторами были Кан и Манн [1, с 13].

В 1957 г. вышла «Системотехника» Гуда и Макола. Одна из первых книг по решению проблем вышла в 1955 г. - «Искусство решения проблем» Е. Хаднета. Статья К. Боулдинга «Общая теория систем-скелет науки», развивающая идеи Берталанфи, вышла в 1956 г.

До конца 50-х годов периодическая и отчасти монографическая литература обращает внимание на выяснение различия между системным анализом и исследованием операций, системным анализом и системотехникой, теорией решений и исследованием операций и тому подобное. Широко обсуждаются проблемы применения научной методологии к таким «неточным» областям, как руководство, человеческое решение человеческих проблем, организация. В 1959 г. выходит известная книга С. Бира «Кибернетика и руководство», отчасти вдохновленная идеями общей теории систем.

«Солидные» книги по системному анализу начинают выходить с 1958 г. В этом году вышла книга Маккина, содержащая анализ развития водных ресурсов США. В 1960 г. вышла фундаментальная книга Ч. Хитча и Р. Маккина по приложению методов количественного сравнения альтернатив для решения проблем вооружения. В том же году выходит первая книга С.Л. Оптнеpa «Системный анализ для руководителей». В 1962 г. - фундаментальная книга А. Холла и книга Д.О. Эллиса и Р.Д. Людвига. Журнал Operations Research в 1960-1962 гг. публикует ряд статей по принципиальным вопросам анализа систем. В 1964 г. выходит весьма обстоятельная книга Квейда. В 1965 г. выходит целый ряд книг различного характера и направления: данная книга Оптнера, книга Макмиллана и Гонзалеса «Системный анализ», содержащая формальную трактовку предмета; лекции Ч. Хитча о внедрении программного руководства и системного анализа в Министерстве обороны.

В 1966 г. издается книга С. Янга «Системный анализ руководства», которая впервые целиком посвящена системному анализу организации как таковой5. Весной 1968 г. вышла книга Клиланда и Кинга «Системный анализ и руководство проектированием» и полностью обновленная книга С.Л. Оптнера.

Одновременно с книгами по системному анализу выходят разнообразные книги по системотехнике, которые часто имеют много точек соприкосновения или перекрывающихся областей. Одна из первых, если не первая, попытка дать формализацию теории решения проблем и общей теории систем была предпринята в 1960 г. М. Месаровичем. Затем выходят работы Заде (1962), Месаровича (1964), Заде (1964), Беллмана (1965).

В 60-х годах выходит ряд книг по теории решения проблем, например, Клеинмунтца, а также по отдельным сторонам процесса решения проблем (например, Рейтман «Познание и мышление» или Миллер, Прибрам и Галантер «Планы и структура поведения»).

Влияние системных идей ясно прослеживается и в нарастающей волне литературы по теории и проблемам организаций (например, сборник «Конструирование организаций» под редакцией Томпсона).

2. Основные понятия теории систем и системного анализа

2.1 Понятие и сущность системного анализа

Моделирование социально-политических и экономических процессов является задачей неизмеримо более сложной, чем моделирование процессов физической и даже биологической природы. Сложность этой задачи обусловлена, с одной стороны, существенно более богатым разнообразием общественной жизни, в которой одинаково важны и общие, и частные, и индивидуальные особенности поведения структурных образований. С другой стороны, физической неощутимостью большинства признаков состояния социально-политических и экономических объектов. Подавляющая их часть может быть определена лишь процедурно. И в этом смысле понятие научного эксперимента здесь носит более глубокий смысл, нежели в естественнонаучной и технических областях. Чтобы создаваемая нами модель в наибольшей степени была согласована с реальной действительностью, нам необходимо базироваться в своих поисках неуловимой истины на системном подходе. Идея системного подхода воплощается в рамках научного поведения, получившего название систематика.

Систематика - это наука, предметом изучения в которой являются общие закономерности, законы и принципы существования, характерные для реальных систем различной природы. Под реальными системами в этой науке понимаются не произвольно выделенные из окружающего мира наблюдателем структурные образования, а только те из них, которые обладают соответствующими атрибутивными признаками и соответствующей структурой проявления своей сущности.

Системный анализ - научное направление, связанное с исследованием слабоструктурированных, сложных проблем междисциплинарного характера на основе системного подхода и представления объекта исследования в виде системы [5, с18].

Системный анализ, 1) в узком смысле - совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного, технического характера. 2) В широком смысле термин «системный анализ» иногда (особенно в англоязычной литературе) употребляют как синоним системного подхода.

Привлечение методов системного анализа для решения указанных проблем необходимо прежде всего потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределённости, которая обусловлена наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы системного анализа направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Специалисты по системному анализу только готовят или рекомендуют варианты решения, принятие же решения остаётся в компетенции соответствующего должностного лица (или органа) [6, с 9].

Основой системного анализа считают общую теорию систем и системный подход. Системный анализ, однако, заимствует у них лишь самые общие исходные представления и предпосылки. Его методологический статус весьма необычен: с одной стороны, системный анализ располагает детализированными методами и процедурами, почерпнутыми из современной науки и созданными специально для него, что ставит его в ряд с другими прикладными направлениями современной методологии, с другой - в развитии системного анализа отсутствует тенденция к оформлению его в строгую и законченную теорию. В системном анализе тесно переплетены элементы науки и практики. Поэтому далеко не всегда обоснование решений с помощью системного анализа связано с использованием строгих формализованных методов и процедур; допускаются и суждения, основанные на личном опыте и интуиции, необходимо лишь, чтобы это обстоятельство было ясно осознано. Важнейшие принципы системного анализа сводятся к следующему: процесс принятия решений должен начинаться с выявления и чёткого формулирования конечных целей; необходимо рассматривать всю проблему как целое, как единую систему и 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.

Центральной процедурой в системном анализе является построение обобщённой модели (или моделей), отображающей все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения. Полученная модель исследуется с целью выяснения близости результата применения того или иного из альтернативных вариантов действий к желаемому, сравнительных затрат ресурсов по каждому из вариантов, степени чувствительности модели к различным нежелательным внешним воздействиям. Системный анализ опирается на ряд прикладных математических дисциплин и методов, широко используемых в современной деятельности управления: операций исследование, метод экспертных оценок, метод критического пути, очередей теорию и т.п. Техническая основа системного анализа - современные вычислительные машины и информационные системы.

Методологические средства, применяемые при решении проблем с помощью системного анализа, определяются в зависимости от того, преследуется ли единственная цель или некоторая совокупность целей, принимает ли решение одно лицо или несколько и т.д. Когда имеется одна достаточно четко выраженная цель, степень достижения которой можно оценить на основе одного критерия, используются методы математического программирования. Если степень достижения цели должна оцениваться на основе нескольких критериев, применяют аппарат теории полезности, с помощью которого проводится упорядочение критериев и определение важности каждого из них. Когда развитие событий определяется взаимодействием нескольких лиц или систем, из которых каждая преследует свои цели и принимает свои решения, используются методы игр теории.

Несмотря на то, что диапазон применяемых в системном анализе методов моделирования и решения проблем непрерывно расширяется, системный анализ по своему характеру не тождествен научному исследованию: он не связан с задачами получения научного знания в собственном смысле, но представляет собой лишь применение методов науки к решению практических проблем управления и преследует цель рационализации процесса принятия решений, не исключая из этого процесса неизбежных в нём субъективных моментов.

2.2 Принципы системного анализа