Структурная схема

Модели «черного ящика», состава и структуры образуют еще одну модель – структурную схему системы («белый ящик», «прозрачный ящик», «конструкция системы»).

В структурной схеме указываются все элементы системы, все связи между элементами внутри системы и связи определенных элементов с окружающей средой (входы и выходы системы).

Структурные схемы широко используются в электронике, радиотехнике, вычислительной технике и других отраслях. Использование структурных схем позволяет улучшить управляемость системой.

Динамические модели

Рассмотренные ранее модели позволяли ответить на вопрос, как устроена система. Динамические модели позволяют ответить на вопрос, как система «работает», что происходит с ней и с окружающей средой в ходе реализации поставленной цели. Эти модели должны отражать поведение систем, описывать происходящие с течением времени изменения, последовательность каких-то этапов, операций, действий, причинно-следственные связи.

На этапе «черного ящика» различают два типа динамики системы: ее функционирования и развития. Под функционированием подразумевают процессы, которые происходят в системе и окружающей ее среде), стабильно реализующей фиксированную цель (функционируют, например, часы, городской транспорт, школа и т.д.).

Развитиемназывают то, что происходит с системой при изменении ее целей. Характерной чертой развития является тот факт, что существующая структура перестает соответствовать новой цели, и для обеспечения новой функции приходится изменять структуру, а иногда и состав системы, перестраивать всю систему.

Типы динамических моделей такие же, как и статических (рис. 8.5). В динамических моделях необходимо конкретно отобразить происходящие изменения, рассматривать их взаимосвязи. Для формализации описания динамических моделей используется теория графов [11].

Динамические модели
«Черный ящик»	Состава	Структуры
Вход: начальное состояние. Выход: конечное состояние (желаемое).	Перечень действий, необходимых для перевода начального состояния в конечное.	Последовательность действий и продолжи-тельность каждого действия.
Динамическая модель «структурная схема» (сетевой график всего процесса)

Рис. 8.5. Динамические модели

8.3. Формулирование проблемы. Проблематика

Если погрузиться в проблему достаточно глубоко, мы непременно увидим себя, как часть проблемы.

Пол Андерсен

Первые шаги в системном подходе связаны с формулированием проблемы, хотя как правило, проблема уже существует и требует своего решения.

Первоначальная формулировка – лишь очень приблизительный намек на то, какой именно должна быть рабочая формулировка проблемы. Имеется ряд причин считать любую исходную формулировку проблемы лишь «нулевым приближением». Главная из них состоит в том, чтопроблемосодержащая система(т.е. система, в которой проявилась данная проблема как некоторое отрицательное, нежелательное явление) не является ни изолированной, ни монолитной. Она связана с другими системами и входит как часть в некоторую надсистему. Сама она, в свою очередь, состоит из частей, подсистем, в различной степени причастных к данной проблеме. Поэтому необходимо учитывать, как скажутся наши мероприятия на всех тех, кого неизбежно затронут планируемые изменения.

Таким образом, к любой реальной проблеме необходимо априори относиться не как к отдельно взятой, а как к «клубку проблем» [13, 16], т.е. как к проблематике.

Очень важно осознать и то, что любая формулировка, как мы уже отмечали, является моделью реальной проблемной ситуации, и, следовательно, как и всякая модель имеет целевой характер.

Итак, исследование всякой проблемы начинается с ее расширения до проблематики, т.е. нахождения системы проблем, связанных с исследуемой, без учета которых она не может быть решена. Это расширение происходит как «вширь» благодаря выявлению связей проблемосодержащей системы с над- и подсистемами, так и «вглубь» в результате рассмотрения данной проблемы на каждом языке конфигуратора, и при необходимости детализации исходной проблемы.

По сути дела, проблематика– это ответ на вопрос: «какие существующие обстоятельства и прошлый опыт заставляют заинтересованных лиц именно в данной культурной среде, включающей именно эти ценности, воспринимать данное состояние дел как проблему» [16]. Чтобы быть полным, ответ на этот вопрос следует дать на всех языках конфигуратора.

Для более полного понимания проблемы и проблематики целесообразно построить модели «черного ящика», состава, структуры.

При разработке вариантов моделей каждого типа (модели «черного ящика», состава, структуры) целесообразно учитывать следующие факторы.

1. Пространственные. Необходимо рассмотреть данную проблему (цель, технологию) с разных точек зрения, что позволяет построить несколько моделей, дополняющих друг друга. В технике это, например, чертеж вида спереди, сбоку, сверху и т.д. [18-23].

2. Временные. Необходимо рассмотреть, как время влияет на изменение изучаемой проблемы (цели, технологии), т.е. должны быть построены динамические модели.

3. Внутреннюю структуру объекта изучения, например, принципы, поясняющие работу, устройство, внутренние связи.

4. Вопрос, как влияет на проблему добавление или уменьшение количества элементов, их новое соединение (т.е. новые связи между ними).

5. Декомпозиция и синтез. Разбиение проблемы, цели или технологии на части по какому-то принципу или нескольким принципам и дальнейший их синтез могут дать положительный эффект.

6. Анализ силовых полей [19-21], то есть анализ позитивных и негативных сил, действующих в данной ситуации. Метод анализа силовых полей будет особенно эффективным, если силы будут измерены. Ведь даже одна негативная сила (например, неудачный выбор места встречи) может перевесить несколько позитивных сил. И наоборот.

7. Анализ ключевых слов [19-21]. Метод анализа ключевых слов заключается в подборе как можно большего числа сходных по смыслу выражений, из которых выбирается одно, максимально ясное для всех. Не менее эффективным является применение мета-моделей. Так же, как и номинализации, нуждаются в уточнении и модальные операторы обобщения. Мета-модель – хорошее дополнение к методу анализа ключевых слов, так как поможет обнаружить ошибочные языковые схемы.

8. Хронологический анализ [19-21]. В процессе анализа причин возникновения проблемы становится понятным, что одна причина порождает другую. Таким образом, необходимо рассмотреть хронологический причинный ряд. Суть технологии хронологического анализа состоит в том, чтобы проследить развитие проблемы от момента ее возникновения до настоящего времени.

9. Эмпатия и творческая визуализация исследуемой проблемы [1, 10, 14].

10. Применение кибернетической модели [2, 3, 22].

8.4. Формулирование целей

Если Вы поставили цель, Вы можете ее достичь, а можете – и не достичь. Но если Вы цель не поставили, Вы ее не достигнете никогда.

В.М. Шарапов

На следующем этапе работы необходимо сформулировать цели, которые, по существу, являются антиподами формулировок проблемы. На данном этапе определяются варианты того, чтонеобходимо сделать для снятия проблемы.

Формулируя проблему мы говорим в явной форме, что нам не нравится. И то, чего мы не хотим, существует. Формулируя цель, мы говорим, что же мы хотим.

Трудность же состоит в том, что возможных направлений много, а выбрать нужно только одно, действительно правильное, эффективное.

Например, ответом на вопрос «как добраться из Киева в Москву» могут быть ответы: на поезде, на самолете, вертолете, автомобиле, автобусе и т.п. Для выбора варианта нужно учесть финансовые, временные и др. факторы (например, удобства, время, возможность осмотра достопримечательностей и др.)

Как и в случае формулирования проблемы, необходимо сформулировать максимально возможное количество вариантов альтернатив цели, в том числе и «отрицательные» варианты (не делать ничего). Методы генерирования альтернатив описаны в разделе 8.5.

На выбор конкретных целей существенное значение оказывает система ценностей, которой придерживаются лица, вырабатывающие варианты целей, и лица, принимающие решения, а также системы ценностей всех заинтересованных лиц.

Перечислим основные трудности выявления целей:

1. Цель – это описание желаемого будущего, в чем легко допустить неточности, а то и ошибиться.

2. То, что для одного уровня иерархии является целью, для другого есть средство; их часто путают.

3. Цели человека определяются системой ценностей, которой он придерживается, и они (ценности) бывают различными, иногда противоречивыми.

4. Так как проблему нельзя отрывать от проблематики, то цель никогда не бывает единственной.

5. При множественности целей существует опасность их неверного ранжирования.

6. Цели меняются с течением времени.

8.5. Генерирование альтернатив

После того, как мы окончательно потеряли из виду цель, мы удвоили свои усилия.

Марк Твен

Генерирование альтернатив, т.е. идей о возможных способах достижения цели в технике, экономике, менеджменте, других областях человеческой деятельности является важным этапом решения всей проблемы. Стадия поиска идей несомненно представляет собой кульминационную точку творческого процесса решения задачи. Ведь без идей нечего анализировать и выбирать [1,10, 13, 14].

Более того, все направлено на поиск самой лучшей альтернативы в заданном множестве альтернатив, и если в это множество мы по каким-то причинам не включили действительно наилучшую, то никакие методы выбора ее не «вычислят».

Один из способов структурирования любой неформальной деятельности состоит в выявлении и формировании присущих ей эвристик, т.е. эмпирических правил, полезность которых обоснована лишь тем, что они во многих (хотя и не во всех) случаях приводят к успеху. Применительно к процессу генерирования альтернатив в литературе по системному анализу и методам творчества наиболее часто описываются следующие эвристики [6; 13]:

• поиск альтернатив в патентной и журнальной литературе;

• привлечение нескольких квалифицированных экспертов, имеющих разнообразную подготовку и опыт;

• увеличение числа альтернатив за счет их комбинирования, образования промежуточных вариантов между предложенными ранее (т.е. не «либо-либо», а «кроме того, еще» и «от одной и от другой альтернативы»);

• модификация имеющейся альтернативы, т.е. формирование альтернатив, лишь частично отличающихся от известной;

• включение альтернатив, противоположных предложенным, в том числе и «нулевой» альтернативы («не делать ничего», т.е. рассмотреть последствия развития событий без нашего вмешательства);

• интервьюирование заинтересованных лиц и более широкие анкетные опросы;

• включение в рассмотрение даже тех альтернатив, которые на первый взгляд кажутся глупыми или надуманными;

• генерирование альтернатив, рассчитанных на различные интервалы времени (долгосрочные, краткосрочные, экстренные) и т.д.

Среди наиболее эффективных методов генерирования альтернатив, можно назвать метод «мозгового штурма», морфологический анализ, деловые игры, синектика.