Уровни применения системного анализа

№ И/11	Уровни	Примеры задач, относящихся к данному уровню
1 1	Оптимизация планирования и управления отдельными операциями	Определение оптимального количества запасных деталей на складе Определение порядка осуществления капитального ремонта оборудования Организация оптимального графика движения грузового железнодорожного транспорта
2 2	Выбор типа системы или наиболее эффективных путей достижения поставленных целей	Определение наиболее целесообразного способа транспортирования нефти Выбор сырья и технологии для производства целлюлозы Определение путей повышения прибыльности и рентабельности производства и рыночной продажи товара
3 3	Разработка новых систем	Проектирование крупного промышленного предприятия Создание территориально-производственного, социального комплекса
4 4	Определение места и роли систем в проблемах более высокого уровня	Определение роли автоматизированных систем в управлении экономикой страны, региона Определение путей развития производства новых видов продукции и освоения ресурсосберегающих технологий в масштабах отрасли, региона
5 5	Планирование и управление экономикой отрасли, региона, страны	Разработка и реализация федеральных целевых программ Структурная перестройка экономики в процессе рыночных реформ

Такое расположение соответствует возрастанию сложности проблемы, уровня неопределенности и трудностей в выработке рекомендаций, по которым можно предпринимать конкретные действия.

На первом уровне анализ в наибольшей мере приобретает математическую форму и может базироваться на использовании формально-логических средств и методов. По существу, это исследование операций в целях повышения эффектив­ности системы в условиях, когда понятие «более эффективный» четко определе­но. Основной характеристикой проблем в этой области является то, что они име­ют ясно очерченную структуру, поддающуюся формализованному описанию. На остальных уровнях применение системного анализа заведомо связано с необ­ходимостью исследования качественных факторов и условий экономического, социального, политического характера.

Учет общественных потребностей, интересов социальных и территориальных групп населения, производственных коллективов, внешнеэкономических и эко­логических условий, рыночной конъюнктуры, принятых обязательств и других аналогичных факторов является неотъемлемым элементом анализа экономиче­ских систем.

Дополнительное усложнение анализа больших экономических систем возника­ет в условиях проявления разных или даже противоположных тенденций. В книгах, но системному анализу состояния систем или ситуации, в которых проявляются противоборствующие тенденции, принято называть «конфликтными». Такого ро­да состояния наиболее характерны в условиях конкуренции, экономического про­тивоборства. Учет конкуренции, состязательности особенно важен в процессе при­менения системного анализа на втором и третьем уровнях.

Анализ задач второго и третьего уровней охватывает проектирование новых систем, предназначенных для лучшего выполнения известных операций или опе­раций, ранее не выполнявшихся. При рассмотрении задач этого и последующих уровней все большее значение приобретает учет социальных, политических, эко­логических факторов, в том числе не поддающихся строгому количественному измерению.

Применение системного анализа как средства исследования больших и сложных систем, поиска решений управленческих проблем сталкивается с собственными проблемами, затрудняющими его использование. Иногда эти проблемы называ­ют «проклятиями» системного анализа. Рассмотрим основные проблемы, возни­кающие в ходе анализа систем.

1. Большая размерность задач анализа. Анализ, больших систем приводит к не­обходимости оперировать огромным количеством величин. Большие системы по своему определению содержат много элементов, выполняющих разнообразные функции, следовательно, такие системы обладают большим числом характеризую­щих их параметров. В ходе анализа эти параметры приходится варьировать, в связи, с чем общее количество величин, подлежащих обозрению, еще более воз­растает.

По этим причинам системные задачи обладают огромной размерностью как в смысле общего количества искомых величин, подлежащих определению, так и по числу их возможных сочетаний, объединяющих эти величины в единую сово­купность. Возможности человеческого мозга и компьютерной техники оказыва­ются недостаточными, чтобы перебрать, проанализировать варианты разных со­стояний системы и характеризующих его параметров, показателей. Становится неизбежным упрощение задачи анализа.

Самый простой выход заключается в разумном ограничении количества рас­сматриваемых альтернатив путем предварительного отсева неприемлемых вари­антов, не удовлетворяющих ограничениям, или заведомо неконкурентоспособных вариантов. Для многоуровневых систем, в которых «проклятие» размерности про­является наиболее пагубным образом, в качестве эффективного средства борьбы с высокой размерностью широко используется принцип расчленения большой системы на совокупность систем, обладающих меньшим количеством уровней и соответственно меньшей размерностью. Оптимизация параметров системы про­водится при этом последовательно для выделенных подсистем путем назначения критерия оптимальности каждой из них. Такой принцип иногда именуют субоп­тимизацией.

Конечно, необходимо использовать и активные средства прямой борьбы с раз­мерностью путем увеличения возможностей анализа за счет роста быстродействия компонентов и совершенствования математических методов решения многомер­ных оптимизационных задач.

2. Неопределенность. Как уже упоминалось, некоторые авторы именуют сам системный анализ методом решения задач в условиях неопределенности, прини­мая последнюю в качестве главного признака системных проблем. Неопределен­ность свойственна практически всем реальным системам и проблемам. Проявле­ния неопределенности чрезвычайно многообразны, поэтому даже само понятие «неопределенность» трудно четко сформулировать определенным образом. В обы­денном смысле к неопределенной относят любую ситуацию, по отношению к ко­торой нельзя сказать «это именно так и никак иначе». Перечислим и охарактери­зуем основные виды неопределенностей, встречающиеся при Анализе систем.

Статистическая неопределенность вытекает из наличия элемента естествен­ной случайности в изучаемых событиях и явлениях. Случайность тяготеет над естественной природой. Экономические объекты, искусственные системы функ­ционируют в природных условиях, так что элемент случайности поневоле рас­пространяется на поведение этих систем, даже когда им руководит высокоорга­низованный разум.

Закономерности распределения вероятности случайных природных явлений далеко не всегда удается определить теоретическим или экспериментальным пу­тем, в связи, с чем возникает неопределенность ситуации, обусловленная не са­мим случайным характером явления, а отсутствием сведений о вероятности воз­никновения того или иного состояния.

В качестве второго вида назовем неопределенности, связанные с ограниченно­стью познания в данный период времени процессов, лежащих в основе анализи­руемых проблем, т. е. неопределенности сегодняшнего незнания. Так как познание представляет, по существу, бесконечный процесс и никогда не может быть исчер­пано, несмотря на прогрессивное движение вперед, за бортом познанного всегда будут находиться отдельные непознанные стороны природных, экономических, социальных, политических процессов, о которых сегодня нельзя высказать опре­деленного суждения и которые невозможно строго учесть (оценить количествен­но с достаточной степенью точности) в ходе анализа.

Еще один вид неопределенности — неопределенность будущего — связан с объ­ективной невозможностью четкого предсказания будущих состояний и событий.

Прогнозирование всегда содержит в себе элемент неопределенности. «Грядущие годы таятся во мгле», — сказал по этому поводу поэт, а согласно религиозным воз­зрениям «пути Господни неисповедимы». Так что если даже прошлое и нынешнее состояния системы и окружающей ее среды известны, то о будущем правомерно судить только в смысле предположений, гипотез или в вероятностном смысле.

Несколько специфично проявляется неопределенность, когда состояние ана­лизируемой системы зависит от образа действий потенциального или реального противника. Неопределенность поведения, действий противника в известной ме­ре ослабляется путем исторического, тактического и психологического анализа и за счет получения данных из информационных источников, однако даже самые тонкие аналитики и искусные разведчики не способны в полной мере предвидеть поведение коварных противников.

И, наконец, существуют неопределенности, связанные с ограниченным объ­емом памяти и операционных возможностей мозга и вычислительных устройств. Эти неопределенности возникают при анализе сложных систем даже в тех случаях, когда имеется исчерпывающая информация обо всех интересующих нас событи­ях и явлениях, но мы не в силах «переварить» эту информацию. В итоге прихо­дится сознательно идти на игнорирование или упрощение некоторых взаимосвя­зей в исследуемых системах, что порождает неуверенность в конечном результате анализа. Так как оценка погрешностей анализа, обусловленных упрощенным под­ходом, чаще всего затруднена, то возникает естественная неопределенность суж­дений об исследуемой системе.

Неопределенность возникает еще в силу того, что в ходе анализа больших сис­тем приходится иметь дело с широким кругом качественных процессов и явле­ний, обладающих тем малоприятным свойством, что по одной и той же проблеме может существовать много мнений, каждое из которых (точнее, носитель каждо­го из которых) претендует на роль единственно правильного. В такой ситуации, возникающей обычно в ходе принятия коллективных решений, неопределен­ность порождается тем, что не знаешь, кому же верить.

Справиться с проблемой неопределенности довольно трудно, что и порождает известный риск возникновения ошибок в результатах системного анализа. Сле­дует стремиться к уменьшению степени неопределенности в постановке задачи анализа, ее условиях. Такое уменьшение достигается путем получения дополни­тельной информации об интересующих нас явлениях, событиях или объектах до осуществления анализа или в ходе его осуществления, путем дополнительного сбора данных, постановки экспериментов или других способов.

Следует иметь в виду, что получение даже самой исчерпывающей информации не может избавить принимающего решение от известной доли риска, если в ана­лизируемой системе протекают вероятностные процессы. Наличие информации о законах распределения случайных величин, характеризующих эти процессы, позволяет перейти от неопределенности, связанной с недостаточностью инфор­мации, к статистической неопределенности или, иными словами, от ситуации собственно неопределенности (неоцениваемого риска) к ситуации оцениваемого риска. Хотя риск, связанный со случайным характером процессов, при выборе определенной альтернативы неизбежен, знание вида и характеристик распреде­ления позволяет объективно оценить степень риска при данном выборе.

3. Несоизмеримость показателей, величин. Основная задача системного ана­лиза — это выбор предпочтительного варианта, альтернативы, способа действий. Но выбрать — значит, прежде всего, сравнить, соизмерить отдельные возможнос­ти по количественным или качественным признакам, показателям. Сами эти при­знаки и характеризующие их показатели по своей природе не могут быть совер­шенно однотипными для разных вариантов проблемы (потому они и разные, что отличаются хотя бы отдельными признаками). Таким образом, в ходе системного анализа приходится сравнивать и соизмерять качественно отличные ресурсы, ре­зультаты и выражающие их величины.

Но соизмерять можно только при наличии общей меры, а так как мера есть ко­личественная характеристика определенного признака (длины, веса, объема, стои­мости и т. д.), то соизмеримость требует общности признака. Между тем надо сравнивать предметы, обладающие разными признаками несоизмеримых вели­чин. Проблема эта, древняя как мир, решалась вначале в сфере натурального об­мена с помощью своего рода шкалы сравнительных ценностей, а затем породила возникновение универсального соизмерителя разных благ в виде денежных еди­ниц. Деньги нивелируют различия, сводя все другие измерители к единому — ко­личеству денежных единиц, определяющих цену, стоимость.

Однако применение денег, решая проблему соизмерения в сфере обмена, по­рождает ряд сопряженных проблем. Во-первых, это задача определения коэффи­циентов перевода количества соизмеряемых ценностей в денежные количества или, попросту говоря, определение цены. Цена как мера равновесия спроса и предложения товара на рынке или как измеритель затрат на создание и продажу товара не способна быть истинной мерой равноценности сравниваемых качествен­но разных благ, ресурсов, объектов, обладающих одинаковой ценой. Во-вторых, разнородные денежные единицы сами нуждаются в соизмерении. Используемые человеком ресурсы материального мира выступают в своем вещественном, энер­гетическом и информационном проявлении, каждое из которых имеет целую гам­му специфических видов; прямое количественное соизмерение разнородных ре­сурсов (затрат) неосуществимо.

Наиболее универсальное косвенное средство соизмерения ресурсов, различаю­щихся качественными признаками, состоит в сравнении их стоимости, определя­емой эквивалентным образом и выраженной в одинаковых денежных единицах. Вместе с тем в ходе сравнения разнородных ресурсов неизбежен качественный ана­лиз их отдельных предпочтений и недостатков', призванный дополнительно учи­тывать «вкусовые и цветовые» особенности, не нашедшие количественного выра­жения в сопоставимых измерителях.

4. Проблема критерия предпочтительности. Эта проблема возникает обычно в за­ключительной стадии анализа систем, когда произведено сравнение отдельных альтернатив и необходимо выбрать наиболее предпочтительную. Каким же дол­жен быть критерий предпочтительности в каждой отдельной задаче системного анализа? На этот вопрос мы не находим и не можем найти универсального ответа. Нет оснований утверждать, что каждой задаче системного анализа или каждому виду системы свойственен единственный истинный критерий предпочтительно­сти (эффективности), и довольно часто приходится иметь дело с проблемой вы­бора критерия предпочтительности из целой совокупности последних, т. е. как бы решать вторичную задачу системного анализа. Например, при выборе вариан­тов концепции развития экономики страны в качестве критерия качества могут выступать: валовой внутренний продукт, национальный доход, темпы их роста, объем накопления и потребления, доходы населения и ряд других макроэкономи­ческих категорий. Критерием качества деятельности компании, может быть, объем продаж производимых товаров и услуг и темпы его роста, прибыль, рентабель­ность, показатели качества, конкурентоспособности.

В общем случае вид критерия не может быть выявлен с помощью формально­логических процедур, а должен быть итогом комплексного качественного анализа, содержащего наряду с технико-экономическими общественно-социальные, мо­ральные и этические начала. В задачах анализа социально-экономических систем последние призваны быть определяющими при выборе критерия.

Критерий предпочтительности должен отражать не только внутренние свой­ства и показатели системы, но и меру связи ее с другими взаимодействующими системами того же уровня и с системами более высокого уровня, включающими анализируемую в качестве составного элемента. Это положение вытекает из не­обходимости согласования целей взаимосвязанных систем. В итоге определение вида критерия предпочтительности каждой системы неизбежно связано с необ­ходимостью рассмотрения его места и согласованности с другими критериями, т, е, рассмотрения системы критериев.

Отсутствие однозначных рецептов для выявления меры ценности отдельных сравниваемых вариантов (альтернатив) в ходе анализа систем требует отнесения процедуры выбора критерия предпочтительности к числу обладающих выражен­ными эвристическими признаками, т. е. вместе с соображениями формально-ло­гического характера определение критериев зиждется на обобщенном опыте, ин­туиции, экспертных оценках и других аналогичных приемах.

5. Фактор времени. Учет временной протяженности процессов, событий и явле­ний пронизывает все стадии системного анализа. Время — важнейший ресурс и фактор экономики. При определении ресурсов, требуемых для создания и исполь­зования системы, крайне важно принимать во внимание время, необходимое для превращения ресурсов в конечный результат, будь то затраты времени на иссле­дование, проектирование, отработку и опытное производство, на освоение инвес­тиций, на строительство, на реализацию программы или срок окупаемости вло­жений.

Смещение срока исполнения одной работы влечет за собой необходимость из­менения сроков выполнения ряда взаимосвязанных работ или, хуже того, вносит дисгармонию во весь цикл совокупности работ. Увеличение времени преобразова­ния ресурсов в целевой продукт влияет одновременно на качество последнего. Это влияние может носить двоякий характер, целевой эффект возрастает, если увеличение времени преобразования ресурсов используется для качественного совершенствования продукта, и, напротив, целевой эффект падает, если затяги­вание сроков освоения ресурсов приводит к физическому и моральному старе­нию продукта.

Влияние фактора времени в системном анализе проявляется также через про­должительность периода, охватываемого самим анализом, т. е. части жизненного Цикла анализируемого объекта, попадающего в поле зрения анализа. Обычно чем большая часть времени действия объекта, системы охвачена анализом, тем пред­ставительнее анализ.

Рациональная стратегия накопления и расходования ресурсов существенно за­висит от продолжительности принимаемого во внимание отрезка времени. Так, недальновидная стратегия расчета только на ближайшее будущее приводит к вы­воду о целесообразности расходования имеющихся ресурсов (после нас хоть по­топ), тогда как стратегия дальнего прицела приводит к противоположному выво­ду о необходимости первоочередной заботы о накоплении в интересах будущего путем ограниченного использования имеющихся ресурсов. Аналогичным обра­зом суждение об эффективности объекта может радикальным образом изменить­ся в зависимости от принятого срока окупаемости.

К сожалению, не существует строгих правил для определения протяженности временного периода, который должен быть охвачен сферой анализа, в чем, соб­ственно, и состоит одна из трудностей учета влияния этого периода на результат анализа систем. Обычно в ходе анализа систем имеет место сложное сплетение различных влияний временного характера. Попытка применить известное выс­казывание «время — деньги» не приводит к успеху, так как отсутствуют апроби­рованные способы установления цены времени. К тому же объективному учету временного фактора препятствует психологический барьер. Ведь каждый видит, что время не продается и не покупается, а как бы бесплатно черпается из безгра­ничного потока, уходящего в будущее. Увы, при этом мы порой забываем, что для каждого человека, каждого поколения, каждой преходящей формации доля отве­денного времени довольно жестко ограничена, что ставит его в ряд непреходящих ценностей.

В поисках ответа на вопрос о временной протяженности периода функциони­рования системы, который должен быть охвачен анализом, приемлем такой ответ: «Этот период должен быть достаточным для представительного суждения о бли­жайших и последующих результатах деятельности системы».

6. Субъективизм оценок. Субъективизм способен проявляться на всех этапах системного анализа, особенно в условиях, когда приходится преодолевать такие объективные барьеры, как неопределенность, несоизмеримость, учет временного фактора. Полнота и достоверность информации, используемой в ходе системного анализа, в большей мере зависит от лиц, производящих, передающих и использую­щих информацию. Утаивание, извращение, раздвоение информации представля­ют источники скрытого проявления индивидуальных тенденций лиц, заинтере­сованных в тех или иных результатах анализа.

Пожалуй, самой большой опасности подвержена объективность на этапе по­становки проблемы. Подмена цели или насыщение ее субъективными элемента­ми могут иметь место вольно или невольно как со стороны заказчика анализа, так и со стороны исполнителя, что способно наложить отпечаток на весь анализ и его результаты, так как даже самый тщательный, добросовестный, научно-обосно­ванный процесс ведения анализа не способен исправить ошибки и просчеты в по­становке задачи.

Игнорирование существенных ограничений в ходе постановки задачи также может быть следствием необъективного изучения и понимания исследуемой про­блемы, системы. В ходе рассмотрения альтернатив субъективизм способен проявляться в выборе круга вариантов, более известных аналитику, более любимых им или заказчиком анализа по сравнению с не попадающими в сферу анализа альтернативами, среди которых вполне может содержаться самый эффективный путь решения проблемы.

При сравнении альтернативных возможностей аналитик зачастую невольно склонен выпячивать сильные черты вариантов, которые ему более «по душе», и утаивать их слабые стороны, в отношении «неугодных» вариантов он поступает наоборот. Психологически трудно подавить подобную реакцию, даже если она не имеет под собой «корыстной» основы, не вытекает из личных интересов и мо­тивов.

Конечно, полное избавление от примеси субъективного элемента в анализе си­стем принципиально невозможно, да в нем и нет необходимости. В то же время потребность фильтрации на предмет выявления индивидуально-субъективистс­ких тенденций, истоком которых служат узкогрупповые интересы, нужна на всех стадиях системного анализа.