Конечной целью системного анализа является изменение существующей ситуации в соответствии с поставленными целями. Окончательное суждение о правильности и полезности системного анализа можно сделать лишь на основании результатов его практического применения. Конечный результат будет зависеть не только от того, насколько совершенны и теоретически обоснованы методы, применяемые при проведении анализа, но и от того, насколько грамотно и качественно реализованы полученные рекомендации.
Согласно классификации системы делятся на три типа: естественные, искусственные и социотехнические. В системах первого типа связи образованы и действуют природным образом. В системах второго типа связи образованы в результате человеческой деятельности (технические системы). В системах третьего типа, помимо природных связей, важную роль играют межличностные связи, которые обусловлены не природными свойствами объектов, а культурными традициями, воспитанием состоящих в системе субъектов, их характером и прочими особенностями.
Системный анализ применяется для исследования систем всех трех типов. Однако в системах третьего типа наиболее велика доля слабоструктурированных проблем. Следовательно, наиболее сложна практика внедрения результатов системных исследований в этих системах.
При внедрении результатов системного анализа необходимо иметь в виду следующее обстоятельство. Работы проводятся для заказчика, обладающего властью, достаточной для изменения системы теми способами, которые будут определены в результате системного анализа. В работе должны непосредственно участвовать все заинтересованные стороны (те, кто отвечает за решение проблемы, и те, кого эта проблема непосредственно касается). В результате внедрения системных исследований необходимо обеспечить улучшение работы организации заказчика с точки зрения хотя бы одной из заинтересованных сторон; при этом не допускаются ухудшения этой работы с точки зрения всех остальных участников проблемной ситуации.
Говоря о внедрении результатов системного анализа, важно отметить, что в реальной жизни ситуация, когда сначала проводят исследования, а затем их результаты внедряют в практику, встречается крайне редко, лишь в тех случаях, когда речь идет о простых системах. При исследовании социотехнических систем они изменяются с течением времени как сами по себе, так и под влиянием исследований. В процессе проведения системного анализа изменяются состояние проблемной ситуации, цели системы, персональный и количественный состав участников, соотношения между заинтересованными сторонами. Кроме того, следует заметить, что реализация принятых решений влияет на все факторы функционирования системы. Этапы исследования и внедрения в системах такого типа фактически сливаются, т.е. идет итеративный процесс. Проводимые исследования оказывают влияние на жизнедеятельность системы, и это видоизменяет проблемную ситуацию, ставит новую задачу исследований. Новая проблемная ситуация стимулирует дальнейшее проведение системного анализа и т.д. Таким образом, проблема постепенно решается в ходе активного исследования.
МЕТОДЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Методы типа «мозговая атака», или «коллективная генерация идей»
«Мозговая атака» основана на гипотезе, что среди большого числа идей имеется, по меньшей мере, несколько хороших, полезных для решения проблемы, которые нужно выявить.
«Мозговая атака» представляет собой один из эффективных приемов продуцирования новых идей. Сущность его заключается в коллективном поиске нетрадиционных путей решения проблем.
Методы этого типа известны также под названием «мозговой штурм», «конференция идей», «коллективная генерация идей» (КГИ).
Обычно при проведении сессий КГИ стараются выполнять определенные правила, суть которых:
• обеспечить как можно большую свободу мышления участников и высказывания ими новых идей;
• приветствовать любые идеи, даже если вначале они кажутся сомнительными или абсурдными (обсуждение и оценка идей производятся позднее);
• не допускать критики любой идеи, не объявлять ее ложной и не прекращать обсуждение;
• желательно высказывать как можно больше идей, особенно нетривиальных.
В зависимости от принятых правил и жесткости их выполнения различают прямую «мозговую атаку», метод обмена мнениями, методы типа комиссий, судов (в последнем случае создается две группы: одна группа вносит как можно больше предложении, а вторая старается максимально их раскритиковать). «Мозговую атаку» можно проводить в форме деловой игры, с применением тренировочной методики «стимулирования наблюдения», в соответствии с которой группа формирует представление о проблемной ситуации, а эксперту предлагается найти наиболее логичные способы решения проблемы.
Метод сценариев: область применения, общая характеристика, алгоритм
Метод подготовки и согласования представлений о проблеме или анализируемом объекте, изложенный в письменном виде, получил название сценария. Этот метод получил широкое распространение в 60—70 годах XX в.
Первоначально этот метод предполагал подготовку текста, содержащего логическую последовательность событий или возможные варианты решения проблемы, развернутые во времени. Однако позднее обязательное требование временных координат было снято, и сценарием стал назваться любой документ, содержащий анализ рассматриваемой проблемы и предложения по ее решению или по развитию системы, независимо от того, в какой форме он представлен.
В развернутой форме сценарий показывает возможные варианты развития событий для их дальнейшего анализа и выбора наиболее реальных и благоприятных вариантов.
Сценарий не только предусматривает содержательные рассуждения, которые помогают не упустить детали, обычно не учитываемые при формальном представлении системы (в этом и заключалась первоначально основная роль сценария), но и содержит результаты количественного технико-экономического или статистического анализа с предварительными выводами, которые можно получить на их основе.
Роль специалистов по системному анализу при подготовке сценария — помочь привлекаемым ведущим специалистам соответствующих областей знаний выявить общие закономерности развития системы; проанализировать внешние и внутренние факторы, влияющие на ее развитие и формулирование целей; провести анализ высказываний ведущих специалистов в периодической печати, научных публикациях и других источниках научно-технической информации; создать вспомогательные информационные фонды, способствующие решению соответствующей проблемы.
Сценарий является предварительной информацией, на основе которой проводится дальнейшая работа по прогнозированию, разработке вариантов проекта. Он помогает составить представление о проблеме, а затем приступить к более формализованному представлению системы в виде графиков, таблиц для проведения других методов системного анализа. Однако сценарий — это все же текст со всеми вытекающими последствиями (синонимия, омонимия, парадоксы), обуславливающими возможность неоднозначного его толкования. Поэтому его следует рассматривать как основу для разработки более формализованного представления о будущей системе или решаемой проблеме.
Метод экспертных оценок
Экспертные оценки — группа методов, наиболее часто используемая в практике оценивания сложных систем на качественном уровне. Термин «эксперт» происходит от латинского слова expert, означающий «опытный».
Основой этих методов являются различные формы экспертного опроса с последующим оцениванием и выбором наиболее предпочтительного варианта.
При использовании экспертных оценок обычно предполагается, что мнение группы экспертов надежнее, чем мнение отдельного эксперта.
Все множество проблем, решаемых методами экспертных оценок, делится на два класса.
1) Проблемы, в отношении которых имеется достаточное обеспечение информацией. При этом методы опроса и обработки основываются на использовании принципа «хорошего измерителя», т.е. эксперт — источник достоверной информации, а групповое мнение экспертов близко к истинному решению.
2) Проблемы, в отношении которых знаний для уверенности и справедливости указанных гипотез недостаточно. В этом случае экспертов нельзя рассматривать как «хороших измерителей» и необходимо осторожно подходить к обработке результатов экспертизы.
К наиболее употребительным процедурам экспертных измерений относятся: ранжирование; парное сравнение; множественные сравнения; непосредственная оценка; последовательное сравнение; метод Терстоуна; метод фон Неймана—Моргенштерна.
Ранжирование
Метод ранжирования представляет собой процедуру упорядочения объектов. На основе знаний и опыта эксперт располагает объекты в порядке предпочтения, руководствуясь одним или несколькими выбранными показателями сравнения. В зависимости от вида отношений между объектами возможны различные варианты упорядочения объектов.
Парное сравнивание
Метод парного сравнения — представляет собой процедуру установления предпочтения объектов при сравнении всех возможных пар. В отличие от ранжирования, в котором осуществляется упорядочение всех объектов, парное сравнение является более простой задачей. При сравнении пары объектов возможно либо отношение строгого порядка, либо отношение эквивалентности. Отсюда следует, что парное сравнение так же, как и ранжирование, есть измерение в порядковой шкале.
Множественные сравнения
Метод множественного сравнения отличается от парного тем, что экспертам последовательно предъявляются не пары, а тройки, четверки, ... n-ки (n < N) объектов. Эксперт их упорядочивает по важности или разбивает на классы в зависимости от целей экспертизы.
Множественные сравнения занимают промежуточное положение между парными сравнениями и ранжированием. С одной стороны, они позволяют использовать больший, чем при парных сравнениях, объем информации для определения экспертного суждения в результате одновременного соотнесения объекта не с одним, а с большим числом объектов. С другой стороны, при ранжировании Объектов их может оказаться слишком много, что затрудняет работу эксперта и сказывается на качестве результатов экспертизы. В этом случае множественные сравнения позволяют уменьшить до разумных пределов объем поступающей к эксперту информации.
Непосредственная оценка
Метод непосредственной оценки заключается в присваивании объектам числовых значений в шкале интервалов. Эксперту необходимо поставить в соответствие каждому объекту точку на определенном отрезке числовой оси. При этом необходимо, чтобы эквивалентным объектам приписывались одинаковые числа.
Метод Черчмена—Акоффа (последовательное сравнение)
Этот метод относится к числу наиболее популярных при оценке альтернатив. В нем предполагается последовательная корректировка оценок, указанных экспертами.
Метод Черчмена—Акоффа является одним из самых эффективных. Его можно успешно использовать при измерениях в шкале отношений. В этом случае определяется наиболее предпочтительная альтернатива aij. Ей присваивается максимальная оценка. Для всех остальных альтернатив эксперт указывает, во сколько раз они менее предпочтительны, чем aij.Для корректировки численных оценок альтернатив можно использовать как стандартную процедуру метода Черчмена—Акоффа, так и попарное сравнение предпочтительности альтернатив. Если численные оценки альтернатив не совпадают с представлением эксперта об их предпочтительности, производится корректировка.
Метод фон Неймана—Моргенштерна
Этот метод заключается в получении численных оценок альтернатив с помощью так называемых вероятностных смесей. В основе метода лежит предположение, согласно которому эксперт для любой альтернативы aj, менее предпочтительной, чем ai, но более предпочтительной, чем аl может указать число р (0 ≤ р ≤ 1) такое, что альтернатива aj эквивалентна смешанной альтернативе (вероятностной смеси) [pai, (1-p)аl]. Смешанная альтернатива состоит в том, что альтернатива ai, выбирается с вероятностью Р, а альтернатива аl — с вероятностью 1-Р. Очевидно, что если Р достаточно близко к 1, то альтернатива aj менее предпочтительна, чем смешанная альтернатива [pai, (1-p)аl].
Рассмотренные выше методы экспертных оценок обладают различными качествами, но приводят в общем случае к близким результатам. Практика применения этих методов показала, что наиболее эффективно комплексное применение различных методов для решения одной и той же задачи. Сравнительный анализ результатов повышает обоснованность делаемых выводов. При этом следует учитывать, что методом, требующим минимальных затрат, является ранжирование, а наиболее трудоемким метод последовательного сравнения (Черчмена—Акоффа). Метод парного сравнения без дополнительной обработки не дает полного упорядочения объектов.
Методы типа Дельфи
В отличие от традиционных методов экспертной оценки метод Дельфи предполагает полный отказ от коллективных обсуждений. Это делается для того, чтобы уменьшить влияние таких психологических факторов, как присоединение к мнению наиболее авторитетного специалиста, нежелание отказаться от публично выраженного мнения, следования за мнением большинства.
В методе Дельфи прямые дебаты заменены программой последовательных индивидуальных опросов, проводимых в форме анкетирования. Ответы обобщаются и вместе с новой дополнительной информацией поступают в распоряжение экспертов, после чего они уточняют свои первоначальные ответы. Такая процедура повторяется несколько раз до достижения приемлемой сходимости совокупности высказанных мнений. Результаты эксперимента показали приемлемую сходимость оценок экспертов после пяти туров опроса.
Первоначально метод Дельфи был предложен как одна из процедур при проведении «мозговой атаки» и должен был помочь снизить степень влияния психологических факторов и повысить объективность оценок экспертов. Затем метод стал использоваться самостоятельно. Его основа — обратная связь, ознакомление экспертов с результатами предшествующего этапа и учет этих результатов при оценке значимости экспертами.
Метод Дельфи, в отличие от метода сценариев, предполагает предварительное ознакомление экспертов с ситуацией с помощью какой-либо модели. Процедура Дельфи - метода заключается в следующем:
• осуществляется поиск экспертов;
• каждому эксперту предлагается один и тот же вопрос;
• каждый эксперт вырабатывает свой оценки независимо от других экспертов;
• ответы собираются и статистически усредняются;
• экспертам, ответы которых сильно отклоняются от средних значений, предлагается обосновать свои оценки;
• эксперты разрабатывают обоснования и выносят их на рассмотрение;
• среднее значение и соответствующие обоснования предъявляются всем экспертам.
Недостатки метода Дельфи:
• значительный расход времени на проведение экспертизы, связанный с большим количеством последовательных повторений оценок;
• необходимость неоднократного пересмотра экспертом своих ответов, вызывающая у него отрицательную реакцию, что сказывается на результатах экспертизы.
Область практического применения метода Дельфи расширилась, однако присущие ему ограничения привели к возникновению других методов, использующих экспертные оценки. Среди них особого внимания заслуживают методы QUEST (Qualitative Utility Estimates for Science and Technology — количественные оценки полезности науки и техники) и SEER (System for Event Evaluation and Review — система оценок и обзора событий).
В основу метода QUEST положена идея распределения ресурсов на основе учета возможного вклада (определяемого методами экспертной оценки) различных отраслей и научных направлений в решение какого-либо круга задач.
Метод SEER предусматривает всего два тура оценки. В каждом туре привлекается различный состав экспертов. Эксперты первого тура — специалисты промышленности, эксперты второго тура - наиболее квалифицированные специалисты из органов, принимающих решения, и специалисты из области естественных и технических наук. Эксперт каждого тура не возвращается к рассмотрению своих ответов за исключением тех случаев, когда его ответ выпадает из некоторого интервала, в котором находится большинство оценок.
Морфологические методы
Основная идея морфологических методов — систематически находить все мыслимые варианты решения проблемы или реализации системы путем комбинирования выделенных элементов или их признаков.
Было предложено три метода морфологического исследования:
1) Метод систематического покрытия поля, основанный на выделении так называемых опорных пунктов знания в любой исследуемой области, и использовании для заполнения поля некоторых сформулированных принципов мышления.
2) Метод отрицания и конструирования, заключающийся в том, что на пути конструктивного прогресса стоят догмы (положения) и компромиссные ограничения, которые есть смысл отрицать и, следовательно, сформулировав некоторые предложения, полезно заменить их затем на противоположные и использовать при проведении анализа.
3) Метод морфологического ящика, нашедший наиболее широкое распространение. Идея этого метода состоит в том, чтобы определить все мыслимые параметры, от которых может зависеть решение проблемы, представить их в виде матриц-строк, а затем определить в этом морфологическом матрице-ящике все возможные сочетания параметров по одному из каждой строки. Полученные таким образом варианты могут снова подвергаться оценке и анализу в целях выбора наилучшего.
МЕТОД «ДЕРЕВО РЕШЕНИЙ»
Метод «дерево решений»— графоаналитический метод, основой которого являются динамическое программирование и теория статистических решений. Вначале строится вероятностный граф возможных состояний. Весь временной период разбивается на отрезки, каждый из которых связан с моментом принятия обязательных решений и с появлением случайных факторов. Затем производят объединение моментов принятия решений и возможных вариантов результативности этих решений при различных вариантах воздействия внешней среды. Чем выше вариантность, тем больше достоверность принимаемого решения.Определив точку принятия решений по реализации возможных альтернатив, выделяют точки, где существует неопределенность, и оценивают альтернативные результаты в этих точках.
Оценив вероятности различных событий или результатов действий, затраты ресурсов и экономический эффект, получаемый в результате реализации различных стратегий, выбирают наилучшие альтернативные варианты решений. Логика анализа такова:движение от конечного состояния к начальному, последовательно выбирать оптимальное в каждой точке. Менее эффективная альтернатива отсекается и из дальнейшего рассмотрения исключается.
Основные этапы разработки или выбора УР по методу «дерево решений»:
1-й этап. Составление новой цели развития или совершенствования компании.
2-й этап. Сбор материалов о реальном состоянии дел в компании по новой цели.
3-й этап. Формулирование проблем как разность между новой целью и обобщенной ситуацией в компании.
4-й этап. Выбор или разработка критериев оценки проблемы.
5-й этап. Декомпозиция проблемы на самостоятельные составные части.
6-й этап. Поиск ресурсов и исполнителей разрешения проблем.
7-й этап. Разработка вариантов основных решений и их предполагаемой эффективности.
8-й этап. Для каждого варианта основных решений разработка вариантов детализирующих решений.
9-й этап. Для каждого варианта детализирующего решения разработка вариантов очередного набора детализирующих решений и т.д.
10-й этап. Оценка каждой ветви взаимодействующих решений на эффективность действий и возможности достижения цели.
11-й этап. Выбор наиболее приемлемых сочетаний вариантов решений.
12-й этап. Практическая реализация выбранного варианта сочетаний решений.