Сущность системного подхода

На практике для реализации системного подхода необходимо предусмотреть выполнение следующей последовательности действий:

· формулировку задачи исследования;

· выделение объекта исследования как системы из окружающей среды;

· установление внутренней структуры системы и выявление внешних и внутренних связей;

· определение (или постановка) целей перед элементами исходя из проявляющегося (или ожидаемого) результата и всей системы в целом;

· разработку модели системы и проведение на ней исследований.

В настоящее время много работ посвящено системным исследованиям. Все они рассматривают решение системных задач, в которых объект исследований представляется в виде системы.

Системные задачи могут быть двух типов: системного анализа и системного синтеза.

Задачи анализа - определение свойств системы по известной структуре, изучение свойств уже существующего образования.

Задачи синтеза - определение структуры системы по ее свойствам, т.е. создание новой структуры, которая должна обладать желаемыми свойствами.

Системный анализ и синтез предполагает исследование больших систем, сложных задач. Н.Н. Моисеев отмечает: "Системный анализ... требует анализа сложной информации различной физической природы". Исходя из этого Ф.И. Перегудов определяет, что "системный анализ есть теория и, практика улучшающего вмешательства в проблемные ситуации".

Рассмотрим особенности реализации системного подхода.

Любое исследование предваряет его формулировка, из которой должно быть понятно, что нужно делать и на основании чего это делать.

В формулировке задачи исследования надо постараться различить общий и частный планы. Общий план определяет тип задачи — анализ или синтез. Частный план задачи отражает функциональное предназначение системы и описывает характеристики, подлежащие исследованию.

Особенностью выделения объекта как системы из окружающей среды является то, что необходимо выбрать такие его элементы, деятельность или свойства которых проявляются в области исследования данного объекта. Например, пусть задачей исследования будет определение возможности наблюдения земной поверхности с помощью космического аппарата (КА). Между элементами КА устанавливаются связи, т.е. образуется структура системы. Необходимость выявления (либо создания) той или иной связи определяется степенью ее влияния на исследуемые характеристики: должны оставляться те, которые оказывают существенное влияние. В тех случаях, когда связи неясны, необходимо укрупнить структуру системы до известных уровней и проводить исследования в целях последующего углубления детализации до необходимого уровня. Не должны вводиться в структуру системы элементы, не имеющие связей с другими.

Из сказанного следует вывод: установление внутренней структуры не является операцией только начального этапа исследования, она будет уточняться и изменяться по мере проведения исследований. Этот процесс отличает сложные системы от простых, в которых элементы и связи между ними не изменяются в течение всего цикла исследования.

В любой системе каждый элемент ее структуры функционирует исходя из некоторой своей цели. При ее выявлении (или постановке) следует руководствоваться требованием подчиненности общей цели системы. Здесь следует отметить, что частные цели элементов не всегда согласуются с конечными целями самой системы.

Сложные системы, как правило, исследуются на моделях. Целью моделирования является определение реакций системы на воздействия, границы функционирования системы, эффективность алгоритмов управления. Модель должна допускать возможность вариаций изменения количества элементов и связей между ними с целью исследования различных вариантов построения системы. Процесс исследования сложных систем носит итеративный характер, и число возможных приближений зависит от априорных знаний о системе и жесткости требований к точности получаемых результатов.

На основе проведенных исследований вырабатываются рекомендации

· по характеру взаимодействия между системой и окружающей средой;

· по структуре системы, видам организации и типам связей между элементами;

· по закону управления системой.

Главная практическая задача системного подхода в исследовании систем управления состоит в том, чтобы, обнаружив и описав сложность, обосновать также дополнительные физически реализуемые связи, которые, будучи наложенными на сложную систему управления, сделали бы ее управляемой в требуемых пределах, сохранив при этом такие области самостоятельности, которые способствуют повышению эффективности системы.

Включенные новые обратные связи должны усилить благоприятные и ослабить неблагоприятные тенденции поведения системы управления, сохранив и укрепив ее целенаправленность, но при этом ориентируя ее на интересы надсистемы.

3. Пример «системного» подхода к задаче управления

Для закрепления темы, с целью хотя бы частично осветить не затронутые еще вопросы системного анализа, рассмотрим конкретный пример из собственного практического опыта.

В одном из ВУЗов попытались использовать ситуацию для совершенствования управления учебным процессом. На первом этапе системного подхода к задаче был решен вопрос о выделении подсистем и их элементов. В качестве основных подсистем рассматривались всего три их разновидности: подсистема “Студенты”; подсистема “Кафедры”; подсистема “Деканаты”. Было понятно, что локальные цели каждой из подсистем отличались друг от друга (в первом случае это учеба, во втором — обучение, в третьем — управление обучением на уровне факультета). Вместе с тем имелась и единая цель функционирования вуза — подготовка специалистов с высшим образованием по отдельным профилям. Была определена и мера оценки эффективности системы в целом, пусть даже в таком примитивном виде, как экзаменационные оценки знаний. Принималась во внимание иерархия подсистем в плане подчинения, направленность потоков знаний и информации о них в каналах связи между звеньями. Были содержательно сформулированы две задачи:

· как по результатам текущего контроля знаний оценить эффективность процесса обучения на данном интервале семестра, обнаружить “узкие места” этого процесса;

· как оценить эффективность управляющих воздействий на систему обучения на конечном его этапе — после подведения итогов сессии.

При этом заранее предполагалось, что “виновниками” недостаточной эффективности обучения могут оказаться элементы любой из подсистем.

В самом деле, низкая успеваемость может быть обусловлена разными причинами:

· слабой предварительной подготовкой студентов;

· малоэффективными в данных условиях методами обучения;

· промахами в организации обучения.

Заметим, что эти выводы пока никакого отношения к системному анализу не имеют, они сформулированы на основании понимания особенностей процесса обучения.

Здесь, на этом этапе системного подхода в любой сфере всегда необходимо обращаться к “технологии” процессов, происходящих в системе. А это означает, что в предварительной части системного анализа в равной степени должны участвовать как специалисты в области ТССА, так и знатоки процессов данной системы. Участие одного из них — лица, принимающего решения (далее — ЛПР) совершенно обязательно.

На следующем этапе в рассматриваемом примере были разработаны методы сбора, хранения и обработки информации. И здесь, как в любом случае системного подхода к задачам управления, пришлось решать проблему представительности собираемых данных.

Прежде всего, пришлось поставить и решить вопрос об оценках текущего контроля знаний, Поскольку это не метры, литры или килобайты, поскольку не существует шкалы знаний, то что должна означать оценка текущего контроля?

После обсуждения этих вопросов в среде специалистов (экспертов в области обучения в высшей школе) было принято решение — оценка текущего контроля знаний рассматривается как прогноз экзаменационной оценки.

И снова обратим внимание на тот факт, что такая договоренность между ЛПР и специалистами ТССА была бы необходима и в том случае, когда бы речь шла не о знаниях, а о будущих прибылях или надоях!

Здесь возможно различие в достоверности прогноза и то далеко не всегда, но со стохастичным характером данных системного анализа приходится мириться — такова природа явлений в реальной жизни.

Но и это еще не всё об информации, используемой при системном анализе. Далеко не всегда “измерения” чего-то можно производить без ощутимых последствий. И пусть даже сбор информации не приносит прямого морального или материального ущерба, что иногда вполне возможно, хотя и не всегда очевидно. Главное в другом — если мы хотим иметь информацию об элементе системы, то надо стремиться получить ее с наименьшими, информационными же, потерями.

В рассматриваемом примере не использовались никакие приборы, лишенные разума и эмоций, — источниками данных и “измерителями” являлись люди! В самом деле, необходимость предсказать свои собственные достижения в условиях, когда они не только от тебя зависят (прогнозировать итог экзамена студента), вне всяких сомнений, хоть чуть-чуть, но всё же меняет один из элементов, то есть преподавателя.

Вопросы для повторения

1. Каковы основные черты системного подхода?

2. Раскройте сущность системного подхода.

3. В чем состоят особенности реализации системного подхода?

Лекция 3,4

(4 часа)

Тема: Методы и модели теории систем

План лекции:

1. Логические основы системного анализа

2. Области применения системного анализа в экономике

3. Моделирование как метод системного анализа

4. Методы и модели теории систем