Основные принципы и аспекты исследования системного подхода

3.3 Основные принципы и аспекты исследования системного подхода

Следующий шаг должен был быть сделан в выявлении содержания объекта управления, его внутренней природы, организации и способов его функционирования. Оказалось, что для решения подобных задач и необходимы: был именно системный подход. В основе системного подхода к исследованию объектов различной природы лежат три общих принципа: целостности, системности и динамичности.

Принцип целостности требует рассматривать объект в единстве его взаимодействующих частей. Целостный объект проявляет свойства и способы действия, которые не могут быть объяснены простым суммированием свойств и способов действия, образующих его частей. Сама целостность рассматривается, как способность объекта противостоять в качестве целого, возмущающим воздействиям окружающей среды, сохраняя при этом свою специфику и качественную определенность. Целостность является результатом большей интенсивности и силы внутренних связей системы, но сравнению с ее внешними связями и их воздействием.

Интенсивность внутренних связей объекта, относительно большая величина по сравнению с внешними связями обусловливает наличие интегративных и системных качеств, не сводимых к сумме свойств, образующих компонентов. Таким образом, целостность оказывается внутренне присущей объекту, а не привнесенной со стороны. Она является специфичной для этого объекта, а это и есть способ утверждения автономии данной целостности.

Принцип системности заключается в том, что любое целостное образование рассматривается как система, то есть как организованная совокупность компонентов (элементов), находящихся в органическом взаимодействии. Наличие целостности рассматривается, как нечто само собой разумеющееся, и основное внимание исследователя направляется на выявление структуры объекта и его частей, характера его организации, иерархии и свойств его элементов, проявляющихся как во взаимосвязи, так и во взаимодействии.

Основное внимание объекта и его частей, характера его организации, иерархии и свойств его элементов, проявляющихся как во взаимосвязи, так и во взаимодействии.

Принцип динамичности требует рассмотрения системы в ее развитии, движении. Динамичность присуща системам любой природы, она изменяет их в каждый момент времени так, что система в каждое мгновение меняет свои параметры. И что характерно: необратимость и изменчивость систем являются основой их развития. Постепенное накопление необратимых изменений в ходе непрерывного обновления приводит, в конечном итоге, к глубоким качественным изменениям сущности систем. В результате их развитие осуществляется как гетерохромный процесс, в ходе которого та или иная волна быстрого и короткого процесса накладывается на долго протекающую и медленно следующую волну. Ярко выраженный динамический характер имеют живые и социальные системы, которые, развиваясь, с одной стороны, сохраняют свою качественную специфику; с другой - приобретают инновационные черты и свойства.

Основные принципы системного подхода лежат в фундаменте системной методологии управления и реализуются в конкретных аспектах системного изучения объектов. Любая сложная система требует двустороннего изучения и анализа. Во-первых, прежде всего, она должна быть изучена в ее предметном бытии, в статике, изолированно от окружающей ее среды и отвлеченно от динамики ее реального существования. Только при такой "остановке" познание способно схватить сущность, описать, смоделировать структуру и строение самой системы.

Во-вторых, система должна быть изучена в динамике ее действительного существования, которая, в свою очередь, проявляется двояко: с одной стороны, движение системы как процесс ее функционирования, сохраняющий ее деятельность; с другой - это движение и есть, вместе с тем, развитие данной системы: ее возникновение, становление, эволюция, разрушение и преобразование.

В соответствии с этим адекватное модельное представление о сложно-динамической системе требует совмещения трех основных аспектов ее исследования: структурного, функционального и генетического, которые и являются необходимыми и достаточными методологическими основаниями системного подхода.

Структурный аспект системного исследования включает решение двух взаимосвязанных задач: выявление того, из каких компонентов (подсистем) состоит система, и определение того, как эти компоненты между собой связаны. Иначе говоря, он определяет закономерный способ их связи. Здесь мы имеем дело с анализом подсистем (частей) и структуры данной системы.

Функциональный аспект исследования системы также имеет два направления: во-первых, изучение внутреннего функционирования, механизма взаимодействия элементов внутри данной системы, во-вторых, анализ ее внешнего функционирования - взаимодействия системы с окружающей средой.

Внутреннее функционирование исследуется как процесс взаимодействия элементов, направленных на сохранение системы, осуществление ее главной функции, которую она выполняет в составе системы более высокого порядка ("метасистемы"). В зависимости от такой направленности отдельные элементы системы могут быть функциональны, дисфункциональны и функционально нейтральны (безразличны) к существованию системы. На этом основании и устанавливается необходимый и достаточный состав элементов системы.

Внешнее функционирование системы можно представить либо в кибернетических понятиях о прямой и обратной связи со средой ("черный ящик"), либо описать как обмен веществом и энергией со средой, в процессе которого среда воздействует на находящуюся в ней систему, последняя воспринимает и отражает эти воздействия в соответствии со своей внутренней природой. При каждом таком акте структура системы претерпевает обратимые (иногда необратимые) изменения в соответствии с природой воздействия.

Таким образом, внешнее и внутреннее функционирование системы составляет единое целое. Отражая воздействие, система сама активно воздействует на среду, сознательно или бессознательно, преднамеренно или не преднамеренно. Здесь происходит взаимодействие и взаимоотражение среды и системы, их взаимодетерминация и взаиморецептивность. Система адаптируется к среде и одновременно среда адаптируется к системе.

Генетический аспект - включает исторически и прогностический векторы исследования. Первый - ставит своей задачей осветить происхождение данной системы, процесс ее формирования и развития вплоть до того момента, когда система стала объектом изучения. Прогностический же вектор связан с рассмотрением перспектив дальнейшего развития системы, ее возможного, предполагаемого, научно предвидимого будущего.

Глава 4. Анализ и синтез систем управления

Системный подход посвящен решению системных задач, в которых объект исследований представляется в виде систем. Системные задачи могут быть двух типов: системного анализа или системного синтеза. Задача анализа предполагает определение свойств системы по известной ее структуре, а задача синтеза - определение структуры системы по ее свойствам.

Под анализом систем управления понимается процесс исследования, основанный на декомпозиции системы управления с последующим определением ее статических и динамических характеристик составляющих элементов, рассматриваемых во взаимосвязи с другими элементами системы и окружающей среды.

Целью анализа системы управления являются:

детальное изучение системы управления для более эффективного использования и принятия решения по ее дальнейшему совершенствования или замене;

исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы пользования и принятия решения по ее дальнейшему совершенствования или замене:

исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы управления с целью выбора наилучшего варианта.

К задачам анализа систем управления относятся:

определение объекта анализа;

определение функциональных особенностей системы управления;

определение количественных и качественных показателей системы управления;

оценивание и оценка эффективности системы управления;

обобщение и оформление результатов анализа.

Под синтезом понимается процесс создания (совершенствования; организации; проектирования) систем управления. Синтез систем управления осуществляется путем определения, последующего согласования статических и динамических характеристик системы, обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия системы поставленным задачам.

Целью синтеза системы управления являются:

создание новой системы управления, на основе новых достижений пауки и техники;

совершенствование существующей системы управления на основе вы явленных недостатков, появление новых задач и требований.

Синтез представляет собой многошаговый итеративный процесс. К задачам синтеза систем управления относятся:

формирование замысла и цели создания системы;

формирование вариантов облика новой системы;

приведение описания варианта облика системы во взаимное соответствие;

оценка эффективности вариантов и принятие решения о выборе облика новой системы;

разработка требований к системе управления;

разработка программ реализации требований к системе управления;

реализация разработанных требований к системе управления.

Главная практическая задача системного подхода в исследовании систем новой системы:

разработка требований к системе управления;

разработка программ реализации требований к системе управления;

реализация разработанных требований к системе управления.

Главная практическая задача системного подхода в исследовании систем управления состоит в том, чтобы, обнаружив и описав сложность, обосновать такие дополнительные физически реализуемые связи, которые бы, будучи наложенными на сложную систему управления, сделали ее управляемой в требуемых пределах, сохранив при этом такие области самостоятельности (следовательно, слабой предсказуемости), которые способствовали бы повышению эффективности системы. Включенные новые обратные связи должны усилить благоприятные и ослабить неблагоприятные тенденции поведения системы, сохранив и укрепив ее целенаправленность, но ориентируя ее на интересы надсистемы. Опыт исследования объектов различного состава, содержания и области применения (общественных, физических, технических, эргатических, биологических, мыслительных конструкций и т.д.) позволяет сформулировать три основных принципа системного подхода, которые можно положить в основу исследования, использования и создании сложных систем управления:

принцип физичности;

принцип моделируемости;

принцип целенаправленности.

Принцип физичности гласит, что всякой системе (независимо от ее природы) присущи физические законы (закономерности), возможно уникальные, определяющие внутренние причинно-следственные связи, существование и функционирование.

Принцип физичности включает постулаты: целостности декомпозиции, автономности, действий и неопределенности.

Постулат целостности - система, как единое целое, обладает особым, системным свойством (свойствами), которого нет у подсистем (элементов) при любом способе декомпозиции.

Постулат декомпозиции - анализ и синтез сложной системы управления осуществляется путем расчленения ее на подсистемы, располагаемые по уровням, причем подсистема на данном уровне является системой на нижележащем уровне и, в свою очередь, рассматривается как элемент вышестоящего уровня.

Постулат автономности - сложная система “живет” в автономном функциональном пространстве. С точки зрения постулата автономности, при исследовании большинство декомпозиций, а может быть, все кроме одной, отпадут.

Постулат действий - изменение поведения сложной системы может быть связано с энергетикой, с веществом и с информацией, которые, накапливаясь, проявляют свое влияние скачкообразно, путем качественного перехода. Для изменения поведения системы требуется прирост воздействия, превосходящего некоторое пороговое значение.

Постулат неопределенности - существует область неопределенности, в приделах которой свойства сложной системы могут быть описаны только вероятностными характеристиками.

Принцип моделируемости гласит, что сложная система представляется конечным множеством моделей, каждая из которых отражает определенную грань ее сущности.

Принцип моделируемости включает постулаты: постулат многообразия моделей; постулат дополнительности; постулат согласованности уровней; постулат внешнего дополнения; постулат достаточности; постулат проверенного методического обеспечения.

Постулат многообразия моделей - выбор моделей зависит от цели анализа и синтеза и особенностей исследуемой системы.

Постулат дополнительности - сложная система управлений во взаимодействии со средой может проявлять различные свойства в различных ситуациях, в том числе альтернативные (т.е. несовместимые ни в одной их них). Постулат согласованности уровней - требования к системе, формируемые на любом уровне, выступают как условия или ограничения на выбор частных моделей и предельных возможностей системы на нижележащих уровнях.

Постулат внешнего дополнения - проверка истинности результатов, получаемых на каждом уровне, производится с использованием исходных данных, моделей и методов вышележащих уровней.

Постулат достаточности - включает проверку достаточности принимаемых решений по заданным критериям эффективности и разработке соответствующих моделей, с помощью которых принимаются конструктивные решения на каждом уровне выбора характеристик системы.

Постулат проверенного методического обеспечения включает необходимость использования хорошо отработанных и экспериментально проверенных моделей и методик, обеспечивающих отдельные характеристики в заданные строки и с требуемой точностью.

Принцип целенаправленности гласит о том, что сложной системе управления присуща функциональная тенденция, направленная на достижение системой некоторого состояния, либо на усиление (сохранение) некоторого процесса.

Принцип целенаправленности включает постулат выбора. Постулат выбора состоит в том, что сложные системы управления обладают областью выбора и способностью выбирать поведение, т.е. осуществлять реакцию на внешние воздействия в зависимости от внутренних критериев целенаправленности.

Принципы физичности, моделируемости и целенаправленности достаточно полно отражают методологию системного подхода. Принцип физичности предписывает причинно - следственные связи объекта любой природы к системам, построенным из этих объектов. Принцип моделируемости обеспечивает возможность использования в системном подходе упрощенных моделей, отражающих только те грани сущности сложной системы, которые интересуют исследователя. Принцип целенаправленности распространяется на все стороны человеческой деятельности, на системы любой природы.

Выделим следующие виды анализа и синтеза систем управления:

структурный анализ и синтез систем управления;

функциональный анализ и синтез систем управления;

информационный анализ и синтез систем управления;

параметрический анализ и синтез систем управления.

Сущностью структурного анализа является определение статических характеристик систем по известной ее структуре. Структурный анализ проводится с целью исследования статических характеристик системы путем выделения в ней подсистем и элементов различного уровня и связей между ними.

Объектами исследования структурного анализа являются различные варианты структур системы управления, которые формируются в процессе ее декомпозиции.

Сущностью структурного синтеза является, разработка (создание, проектирование, совершенствование, реорганизация и организация системы), которая должна обладать желаемыми свойствами. Структурный синтез проводится с целью обоснования множества элементов структуры, отношений и связей, обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия заданным требованиям. Объектами исследования структурного синтеза являются различные варианты разрабатываемых (совершенствуемых) структур системы управления.

Сущностью функционального анализа является определение динамических характеристик систем на основании принятых алгоритмов ее функционирования динамических характеристик систем на основании принятых алгоритмов ее функционирования.

Функциональный анализ проводится с целью определения динамических характеристик системы путем исследования процессов изменения ее состояний с течением времени на основе принятых алгоритмов (способов, методов, принципов, концепций) управления.

Объектами исследования функционального анализа является реализуемые системой методы и алгоритмы управления, включая общий алгоритм функционирования, содержащий все основные этапы (фазы, функции) управления, и частные методы и алгоритмы, направленные на выполнение отдельных этапов управления (формирование цели управления, сбор и обработка необходимой информации, принятие решений, планирование, организация, контроль, выполнение решений и д. р).

Сущностью функционального синтеза является обоснование динамических характеристик системы управления, которые должны обладать желаемыми свойствами.

Целью функционального синтеза является обоснование оптимальных или рациональных характеристик процессов функционирования системы управления, т.е. процессов изменения ее состояний с течением времени в соответствии с поставленной целью.

Сущностью информационного анализа является определение объекта и форм представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для известной структуры и алгоритма функционирования системы управления.

Информационный анализ выполняется с целью исследования количественных и качественных характеристик информации, используемой в системе управления.

Объектами исследования являются информационные процессы, протекающие в системе управления.

В системах управления выделяются следующие информационные процессы:

сбор, прием, восприятие информации (эти процессы отражают взаимодействие системы с внешней средой);

передача информации между отдельными подсистемами системы;

переработка, анализ, отбор информации, создание новой информации;

использование информации;

передачу информации из системы во внешнюю среду.

Сущностью информационного синтеза является обоснование необходимого объема и форм представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для разрабатываемой структуры и алгоритма функционирования системы управления. Информационный синтез дополняет задачи функционального анализа, что осуществляется с целью определения требуемых качественных и количественных характеристик информации, используемой в процессе функционирования системы управления.

Сущностью параметрического анализа является определение необходимой и достаточной совокупности показателей, характеризующих все исследуемые свойства системы и формирование зависимостей, характеризующих суммарный эффект от применения системы или ее элементов.

Целью параметрического анализа является оценка эффективности системы управления на основе определения количественных значений ее показателей.

Объектами исследования параметрического анализа являются частные и обобщенные показатели системы, образующие иерархическую структуру.

Сущностью параметрического синтеза является обоснование необходимой и достаточной совокупности показателей, позволяющих оценивать желаемые свойства разрабатываемой системы и ее суммарный эффект.

Целью параметрического синтеза является комплексное определение согласованных и сбалансированных по уровням исследования системы требуемых значений ее показателей, включая общие показатели эффективности управления, а также частные показатели структуры, процессов функционирования информации.

Системный подход требует многоуровневого изучения системы управления. Выделяются следующие уровни анализа и синтеза систем управления: внешний; исходный; общесистемный; системный.

На внешнем уровне анализируется сверхсистема, в состав которой входит исследуемая система управления.

Задачами исследования сверхсистемы:

определяются цели и задачи сверхсистемы;

выделяются (в сверхсистеме) подсистемы (функции, задачи), в интересах которых применяется система управления;

уточняются показатели и критерии данных подсистем;

определяются внешние свойства и соответствующие показатели системы управления, которые могут повлиять на эффективность сверхсистем.

На исходном уровне исследуемая система управления выделяется как-отдельный целенаправленный элемент (ЦНЭ) сверхсистемы, которая включает различные, в том числе и противоположные по интересам подсистемы

Основными задачами исследования на исходном уровне являются-

выделение исследуемой системы в виде отдельного целенаправленного элемента (ЦНЭ);

выявление входных целезадающих, обеспечивающих и помеховых (разрушающих) воздействий, поступающих от различных подсистем сверх системы на ЦНЭ;

установление показателей и критериев эффективности ЦНЭ, которые характеризуют внешние свойства системы управления и ее влияние на сверхсистему.

На общесистемном уровне проводится детализация ЦНЭ на управляющую систему (УС) и объект управления (ОУ).

Основными задачами исследования на общественном уровне являются:

декомпозиция ЦНЭ на управляющую систему и объект управления;

формирование управляющих воздействий;

определение маршрутов движения к цели;

определение показателей, раскрывающих структуру системы и эффективность управляющих воздействий.

На системных уровнях осуществляется дальнейшая декомпозиция УС и ОУ путем выделения отдельных элементов и связей между ними.

В соответствии с постулатом декомпозиции и многоуровневой модели исследования систем управления вся совокупность показателей (характеристик) системы имеет иерархическую структуру и включает:

показатели внешнего уровня;

показатели исходного уровня;

показатели общесистемного уровня;

показатели системных уровней.

Показатели внешнего уровня включают показатели отдельных подсистем сверхсистемы, которые взаимодействуют с исследуемой системой управления.

Показатели исходного уровня характеризуют внешние свойства системы управления и ее влияние на сверхсистему. Показатели исходного уровня включают:

показатели эффективности, с помощью которых можно оценить степень приспособленности системы или ее отдельных элементов соответствующего уровня к выполнению поставленных задач;

параметры выбора, содержащие характеристики отдельных свойств системы управления, оказывающие влияние на значение показателя эффективности.

Показатели общесистемного уровня определяют структуру системы управления на уровне УС и ОУ, а также процессы функционирования соответствующих элементов при выработке управляющих воздействий и реакций.

Показатели системных уровней включают различные структурные, функциональные и информационные характеристики исследуемой системы до принятой степени детализации.

Заключение

В заключении, отметим значение системного подхода, которое заключается в том, что менеджеры могут проще согласовывать свою конкретную работу с работой организации в целом, если они понимают систему и свою роль в ней. Это особенно важно для генерального директора, потому что системный подход стимулирует его поддерживать необходимое равновесие между потребностями отдельных подразделений и целями всей организации.

Он заставляет его думать о потоках информации, проходящих через всю систему, а также акцентирует внимание на важности коммуникаций. Системный подход помогает установить причины принятия неэффективных решений, он же предоставляет средства и технические приемы для улучшения планирования и контроля.

Современный руководитель должен обладать системным мышлением, так как:

менеджер должен воспринимать, перерабатывать и систематизировать огромный объём информации и знаний, которые необходимы для принятия управленческих решений;

руководителю необходима системная методология, с помощью которой он мог бы соотносить одно направления деятельности своей организации с другим, не допускать квазиоптимизации управленческих решений;

менеджер должен видеть за деревьями лес, за частным - общее, подняться над повседневностью и осознавать, какое место его организация занимает во внешней среде, как она взаимодействует с другой, большей системой, частью которой является;

системный подход в управлении позволяет руководителю более продуктивно реализовывать свои основные функции: прогнозирование, планирование, организацию, руководство, контроль.

Системное мышление не только способствовало развитию новых представлений об организации (в частности, особое внимание уделялось интегрированному характеру предприятия, а также первостепенному значению важности систем информации), но и обеспечило разработку полезных математических средств и приемов, значительно облегчающих принятие управленческих решений, использование более совершенных систем планирования и контроля. Таким образом, системный подход позволяет нам комплексно оценить любую производственно-хозяйственную деятельность и деятельность системы управления на уровне конкретных характеристик. Это поможет анализировать любую ситуацию в пределах отдельно взятой системы, выявить характер проблем входа, процесса и выхода. Применение системного подхода позволяет наилучшим образом организовать процесс принятия решений на всех уровнях в системе управления.

Несмотря на все положительные результаты, системное мышление все еще не выполнило свое самое важное предназначение. Утверждение, что оно позволит применять современный научный метол к управлению, все еще не реализовано. Это происходит отчасти оттого, что крупномасштабные системы очень сложны. Нелегко уяснить те многие способы, при помощи которых внешняя среда влияет на внутреннюю организацию. Взаимодействие множества подсистем внутри предприятия не совсем осознается. Границы систем устанавливать очень трудно, слишком широкое определение приведет к накоплению дорогостоящих и непригодных данных, а слишком узкое - к частичному решению проблем. Нелегко будет сформулировать вопросы, которые встанут перед предприятием, определить с точностью информацию, необходимую в будущем. Даже если самое лучшее и самое логичное решение будет найдено, оно, возможно, будет невыполнимо. Тем не менее, системный подход дает возможность глубже понять, как работает предприятие.

Список литературы

1.         Мухин В.И. Исследование систем управления. М.: Изд. Нац. Института бизнеса, 2000.

2.         Коротков Э.М. Исследование систем управления: Учебник. - М.: издательско-консалтинговая компания "ДеКа", 2000.

3.         Исследование систем управления и системный анализ. - 4.1,2/ Н.В. Минеёва, М.Е. Мотышик и др. / СПб.: Изд-во СПб. Университета экономики и финансов, 2000.

4.         Игнатьева А.В. Исследование систем управления. М.: ЮНИТИ-ДАНА. 2000.

5.         Старастенко A. M., Якушина Н.В. Исследование систем управления. Учебно-методическое пособие. Орёл: Изд-во ОРАГС, 2003. 206 с.

6.         www. ek-jornal. ru