- •Введение
- •1. Возникновение и развитие системных представлений
- •1.1. Предварительные замечания
- •1.2. Роль системных представлений в практической деятельности
- •Системность и алгоритмичность
- •1.3. Внутренняя системность познавательных процессов
- •Анализ и синтез в познании
- •Эволюция взглядов на системность мышления
- •1.4. Системность как всеобщее свойство материи
- •Вся природа системна
- •Системы как абстракция
- •Свойства любых систем
- •1.5. Краткий очерк истории развития системных представлений
- •Системность как объект исследования
- •Первые шаги кибернетики
- •Тектология богданова
- •Кибернетика винера
- •Попытки построения общей теории систем
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •2. Модели и моделирование
- •2.1. Широкое толкование понятия модели
- •Развитие понятия модели
- •Модель как философская категория
- •2.2. Моделирование - неотъемлемый этап всякой целенаправленной деятельности
- •Цель как модель
- •Познавательные и прагматические модели
- •Статические и динамические модели
- •2.3. Способы воплощения моделей
- •Абстрактные модели и роль языков
- •Материальные модели и виды подобия
- •Знаковые модели и сигналы
- •2.4. Условия реализации свойств моделей
- •2.5. Соответствие между моделью и действительностью: различия
- •Конечность моделей
- •Упрощенность моделей
- •Приближенность моделей
- •Адекватность моделей
- •2.6. Соответствие между моделью и действительностью: сходство
- •Истинность моделей
- •Сочетание истинного и ложного в модели
- •2.7. О динамике моделей
- •Сложности алгоритмизации моделирования
- •Естественная эволюция моделей
- •Заключение
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •3. Системы модели систем
- •3.1. Множественность моделей систем
- •3.2. Первое определение системы
- •Проблемы и системы
- •Сложности выявления целей
- •3.3. Модель "черного ящика"
- •Компоненты "черного ящика"
- •Сложности построения модели "черного ящика"
- •Множественность входов и выходов
- •3.4. Модель состава системы
- •Компоненты модели состава
- •Сложности построения модели состава
- •3.5. Модель структуры системы
- •Отношения и структуры
- •Свойство и отношение
- •3.6. Второе определение системы. Структурная схема системы
- •Структурная схема как соединение моделей
- •3.7. Динамические модели систем
- •Отображение динамики системы
- •Функционирование и развитие
- •Типы динамических моделей
- •Общая математическая модель динамики
- •Заключение
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •4. Искусственные и естественные системы
- •4.1. Искусственные системы и естественные объекты
- •4.2. Обобщение понятия системы. Искусственные и естественные системы
- •Структурированность естественных объектов
- •Субъективные и объективные цели
- •4.3. Различные классификации систем
- •Классификация систем по их происхождению
- •Типы переменных системы
- •Типы операторов системы
- •Типы способов управления
- •4.4. О больших и сложных системах
- •Ресурсы управления и качество системы
- •Различение больших и сложных систем
- •Другие подходы к понятию сложности
- •Заключение
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •5. Информационные аспекты изучения систем
- •5.1. Информация как свойство материи
- •5.2. Сигналы в системах
- •Понятие сигнала
- •Типы сигналов
- •5.3. Случайный процесс - математическая модель сигналов
- •Непредсказуемость - основное свойство сигналов
- •Классы случайных процессов
- •5.4. Математические модели реализации случайных процессов
- •Моделирование конкретных реализации
- •Некоторые модели ансамбля реализации
- •5.5. О некоторых свойствах непрерывных сигналов
- •Частотно-временное представление сигналов
- •Дискретное представление сигналов
- •5.6. Энтропия
- •Понятие неопределенности
- •Энтропия и ее свойства
- •Дифференциальная энтропия
- •Фундаментальное свойство энтропии случайного процесса
- •5.7. Количество информации
- •Количество информации как мера снятой неопределенности
- •Количество информации как мера соответствия случайных объектов
- •Свойства количества информации
- •Единицы измерения энтропии и количества информации
- •Количество информации в индивидуальных событиях
- •5.8. Об основных результатах теории информации
- •Избыточность
- •Скорость передачи и пропускная способность
- •Кодирование в отсутствие шумов
- •Кодирование при наличии шумов
- •Пропускная способность гауссова канала связи
- •Заключение
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •6. Роль измерений в создании моделей систем
- •6.1. Эксперимент и модель
- •Классическое представление об эксперименте
- •Современное понятие эксперимента
- •6.2. Измерительные шкалы
- •Шкалы наименований
- •Порядковые шкалы
- •Модифицированные порядковые шкалы
- •Шкалы интервалов
- •Шкалы отношений
- •Шкалы разностей
- •Абсолютная шкала
- •Согласование шкалы с природой наблюдений
- •О других шкалах
- •6.3. Расплывчатое описание ситуаций
- •Понятие расплывчатости
- •Основные понятия теории расплывчатых множеств
- •6.4. Вероятностное описание ситуации. Статистические измерения
- •Понятие случайной неопределенности
- •О природе случайности
- •Статистические измерения
- •6.5. Регистрация экспериментальных данных и ее связь с последующей их обработкой
- •Классификационные модели
- •Числовые модели
- •Особенности протоколов наблюдений
- •Заключение
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •7. Выбор (принятие решений)
- •7.1. Многообразие задач выбора
- •Выбор как реализация цели
- •Множественность задач выбора
- •7.2. Критериальный язык описания выбора
- •Выбор как максимизация критерия
- •Сведение многокритериальной задачи к однокритериальной
- •Условная максимизация
- •Варианты оптимизации при разноважных критериях
- •Выбор между упорядочениями
- •Поиск альтернативы с заданными свойствами
- •Нахождение паретовского множества
- •7.3. Описание выбора на языке бинарных отношений
- •Способы задания бинарных отношений
- •Отношения эквивалентности, порядка и доминирования
- •Об оцифровке порядковых шкал
- •7.4. Язык функций выбора
- •Функции выбора как математический объект
- •Ограничения на функции выбора
- •7.5. Групповой выбор
- •Описание группового выбора
- •Различные правила голосования
- •Парадоксы голосования
- •7.6. Выбор в условиях неопределенности
- •Задание неопределенности с помощью матрицы
- •Критерии сравнивания альтернатив при неопределенности исходов
- •Общее представление о теории игр
- •7.7. О выборе в условиях статистической неопределенности
- •Статистические решения как выбор
- •Общая схема принятия статистических решений
- •Понятие об основных направлениях математической статистики
- •Правила "статистической техники безопасности"
- •7.8. Выбор при расплывчатой неопределенности
- •Многокритериальный выбор в расплывчатой ситуации
- •Некритериальные задачи расплывчатого выбора
- •7.9. Достоинства и недостатки идеи оптимальности
- •Достоинства оптимизационного подхода
- •Ограниченность оптимизационного подхода
- •7.10. Экспертные методы выбора
- •Факторы, влияющие на работу эксперта
- •Методы обработки мнений экспертов
- •Метод "делфи"
- •7.11. Человеко-машинные системы и выбор
- •Пакеты прикладных программ для выбора
- •Базы знаний, экспертные системы
- •Системы поддержки решений
- •7.12. Выбор и отбор
- •Повторный выбор
- •Основные идеи теории элитных групп
- •Процедура "претендент- рекомендатель"
- •Процедуры "прополка" и "снятие урожая"
- •Процедура "делегирование"
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •8. Декомпозиция и агрегирование как процедуры системного анализа
- •8.1. Анализ и синтез в системных исследованиях
- •Сочетание анализа и синтеза в системном исследовании
- •Особенности синтетических методов
- •8.2. Модели систем как основания декомпозиции
- •Содержательная модель как основание декомпозиции
- •Связь между формальной и содержательной моделями
- •Проблема полноты моделей
- •8.3. Алгоритмизация процесса декомпозиции
- •Компромиссы между полнотой и простотой
- •Типы сложности
- •Алгоритм декомпозиции
- •8.4. Агрегирование, эмерджентность, внутренняя целостность систем
- •Эмерджентность как результат агрегирования
- •8.5. Виды агрегирования
- •Конфигуратор
- •Агрегаты-операторы
- •Классификация как агрегирование
- •Функция нескольких переменных как агрегат
- •Статистики как агрегаты
- •Агрегаты-структуры
- •Заключение
- •Литература
- •Упражнения
- •Вопросы для самопроверки
- •9. О неформализуемых этапах системного анализа
- •9.1. Что такое системный анализ
- •Разнородные знания и системный анализ
- •Системный анализ как прикладная диалектика
- •9.2. Формулирование проблемы
- •Превращение проблемы в проблематику
- •Методы построения проблематики
- •9.3. Выявление целей
- •Опасность подмены целей средствами
- •Влияние ценностей на цели
- •Множественность целей
- •Опасность смешения целей
- •Изменение целей со временем
- •9.4. Формирование критериев
- •Критерии как модель целей
- •Причины многокритериальности реальных задач
- •Критерии и ограничения
- •9.5. Генерирование альтернатив
- •Способы увеличения числа альтернатив
- •Создание благоприятных условий
- •Способы сокращения числа альтернатив
- •Мозговой штурм
- •Синектика
- •Разработка сценариев
- •Морфологический анализ
- •Деловые игры
- •9.6. Алгоритмы проведения системного анализа
- •Трудности алгоритмизации системного анализа
- •Компоненты системных исследований
- •9.7. Претворение в жизнь результатов системных исследований
- •Внедрение результатов системного анализа в практику
- •Необходимость методологии внедрения
- •Рост и развитие
- •Условие добровольности участия в анализе
- •Роль отношений между участниками анализа
- •Проблемы и способы их решения
- •Роль этики в системном анализе
- •9.8. О специфике социальных систем
- •Несводимость социальных законов к биологическим и физическим
- •Существуют ли исторические закономерности?
- •"Мягкая" методология в системном анализе
- •Согласие при разногласиях
- •Учитывать будущее
- •Неожиданность как следствие сложности
- •Заключение
- •Литература
- •Вопросы для самопроверки
- •Краткий словарь специальных терминов
-
Роль отношений между участниками анализа
Третье условие (правдоподобность внедрения результатов) выполняется лишь тогда, когда лица, принимающие решения, проявляют готовность участвовать в системном исследовании и во внедрении его результатов. В отечественной литературе это требование известно как "принцип первого лица". Акофф излагает его довольно категорично: "Лично я не стану участвовать в проекте, в котором не хотят принять участия ответственные лица, и я не стану тратить на него больше времени, чем они. Проблемы их. а не мои; и если они считают, что эти проблемы не стоят их времени, почему я должен считать иначе?" [24, с. II].
Конечно, дело здесь не в личных амбициях; как показывает опыт, вероятность внедрения результатов сильно зависит от персонального участия ответственных лиц в их получении. Кроме того, претворение ее результатов в жизнь зависит от многих обстоятельств, иногда неожиданных. Например, Акофф отмечает, что внедрение более вероятно, если за разработку рекомендаций было уплачено ("похоже, люди не очень ценят то, что достается бесплатно"); если окружение лица, принимающего решение (т.е. и его руководители, и подчиненные), проявляет интерес к внедрению (этого можно добиться вовлечением их в "идеальное проектирование"). Но особо важное значение Р. Акофф придает отношениям взаимного доверия между ответственным лицом и системным аналитиком: он даже считает доверие абсолютно необходимым, если предстоит внедрение результатов. Руководитель нуждается в уверенности, что его собственные интересы не будут нарушены в процессе внедрения, и дружеские отношения с аналитиком дают такие гарантии. По наблюдениям Р. Акоффа, установление таких отношений облегчается при следующих условиях:
1) обе стороны могут отказаться от продолжения работы в любой момент и по любой причине; ни одна из них не обязана продолжать работу в случае неудовлетворенности ее ходом;
2) системный аналитик уделяет достаточное количество времени обучению персонала организации, с тем чтобы впоследствии работу организация могла выполнять и без него;
3) системный аналитик не стремится присвоить себе заслуги в получении положительных результатов, наоборот, он всячески подчеркивает заслуги других участников (это, кстати, быстрее приводит к росту его авторитета);
4) системный аналитик предъявляет профессиональные требования не только к качеству своей работы, но и к условиям, создаваемым ему для работы (в частности, если последние не отвечают профессиональным стандартам, например в отношении полного доступа к нужным лицам и информации, работа должна прекращаться);
5) системный аналитик должен открыто и искренне проявлять уважение к интеллекту ответственного лица, принимающего решения (разумеется, при этом исключается подхалимаж).
-
Проблемы и способы их решения
Говоря о внедрении результатов системного анализа, важно подчеркнуть, что в реальной жизни очень редко, да и то лишь по отношению к простым системам, бывает так, что сначала проводят исследование, а затем его результаты внедряют в практику. При системном исследовании социальных и социотехнических систем они изменяются с течением времени как сами по себе, так и под влиянием самого исследования. Так, Риветт пишет: "Бытовало мнение, что существуют четко определенные проблемы с ясно определенным набором иелей и ограничений и что можно, так сказать, остановить мир, сойти с него, чтобы построить модель, а затем войти в него опять. Так было, и в некоторых случаях остается так, и именно в этих случаях формальное математическое моделирование является мощным и достаточным средством. Но существуют и другие случаи, в которых жизнь течет не останавливаясь и исследователь оказывается не на берегу, наблюдая, как река жизни течет мимо, а в хрупкой лодке, несущейся по быстрине" [31].
В процессе анализа изменяются состояние проблемы, цели, число и персональный состав участников, отношения между заинтересованными сторонами, а реализация принятых решений влияет на все факторы функционирования системы. Происходит фактическое слияние этапов исследования и внедрения, что придает системному анализу специфический характер: проблемы должны не "решаться", а как бы "растворяться", "исчезать" в ходе активного исследования.
Поясним эту мысль. Существует по крайней мере четыре способа обращения с любой проблемой реальной жизни. Первый (Акофф называет его absolution)-не решать проблему, надеясь, что она исчезнет сама собой. Второй (resolution) - сделать что-нибудь, частично решающее проблему, смягчающее ее до приемлемого состояния. Третий (solution) -решить проблему наилучшим в данных условиях (оптимальным) образом. Наконец, четвертый (dissolution)-ликвидировать, растворить проблему, изменив условия, произведя в системе и/или ее окружении такие изменения, чтобы не только исчезла сама проблема, но и будущие проблемы система могла бы преодолевать самостоятельно. Этот способ и реализуется в наиболее развитых формах системного анализа.
Пример [25]. В автобусной компании крупного города возникла проблема: после введения надбавок за качество работы водители начали конфликтовать с кондукторами. Дело в том, что качество работы водителей оценивалось по точности соблюдения графика движения, а кондукторов - по тому, насколько они успевают обслужить пассажиров. В часы пик кондукторы задерживали сигнал отправления (им надо было проверить у выходящих не только наличие билета, но и правильность оплаты, зависящей от расстояния, а входящим - продать билеты); это отрицательно сказывалось на надбавке водителей.
Сначала руководство компании игнорировало возникающую проблему (первый подход), но она не исчезла: враждебность стала нарастать, в конфликт были вовлечены профсоюзы. Тогда руководство попыталось вернуться к старой системе оплаты (второй подход); однако и водители, и кондукторы запротестовали, так как это уменьшило бы их зарплату. Затем руководство предложило делить причитающиеся надбавки поровну между водителями и кондукторами (третий подход); те отвергли предложение, поскольку они уже не желали сотрудничать друг с другом.
Проблема была "растворена" консультантом - системным аналитиком, обнаружившим, что в часы пик число автобусов на линии превышает число остановок. На эти часы кондукторов стали снимать с автобусов и закреплять по остановкам. Они продавали билеты до прихода автобуса, успевали проверять билеты у выходящих и стали вовремя давать сигнал отправления. По окончании часов пик кондукторы возвращались в автобусы, а лишние автобусы снимались с линий. К тому же компании потребовалось меньшее количество кондукторов.