общая теория систем

11

цели текстуально объединены одной формулировкой «глобальная цель», они подспудно существуют и неизменно проявятся при ее де композиции. Заметим, что на данном этапе мы рассматриваем во просы определения целей только самого верхнего уровня, поскольку цели последующих уровней иерархии могут быть получены алго ритмическим путем.

При выборе частной цели конкретной заинтересованной сторо ны необходимо учитывать систему ценностей, которой она придер живается. Носителями последней в экономических и организацион ных системах, в первую очередь, являются лица, принимающие ре шения. Однако не исключено, что для установления истинной систе мы ценностей заинтересованной стороны потребуется изучение мнений менеджеров среднего звена, специалистов и даже линейных исполнителей. Вопрос о системе ценностей по существу предопреде ляет выбор конфигуратора, то есть набора языков, на которых будут сформулированы цели системного анализа.

На формулировку целей накладывается одно существенное ограничение – цели должны излагаться в номинальной шкале. Это означает, что они могут быть названиями («10% ное повышение про изводительности труда») или текстовыми предписаниями («к концу года добиться увеличения объемов продаж на 20%»). Употребление более сильных шкал по существу представляет собой переход от це лей к критериям, что надлежит осуществить на следующем этапе системного анализа.

Процесс целеполагания сопровождает большая опасность сме! шения целей. Обычно такая ситуация возникает тогда, когда специа листы профессионалы, участвующие в решении проблемы, навязы вают свое видение мира и подменяют истинные цели системного анализа своими. Например, среди хирургов нередко можно услы шать высказывание «операция прошла успешно, но пациент умер». Это означает, что хирург подменил истинную цель лечения, заклю чающуюся в выздоровлении пациента, своей собственной – в точно сти выполнить план операции. В экономической сфере имеется боль шое количество отмеченных конкурсными призами рекламных пла катов, которые не оказали никакого влияния на сбыт рекламируемой продукции.

Нередко на этапе целеполагания истинные цели подменяются средствами их достижения. Например, в одном исследовании проб

12

лемы «Где лучше разместить новую больницу?» выяснилось, что действительная цель заключалась в улучшении медицинского об служивания населения и среди предложенных альтернатив нашлись более эффективные способы использования имеющихся ресурсов, нежели строительство новой больницы. Классическим проявлением подмены целей в экономике является перепроизводство продукции. Запланированные рубежи достигнуты, ресурсы потрачены, а дос тигнута ли истинная цель – неизвестно.

Очень часто первоначально сформулированные цели по мере про ведения системного анализа изменяются или отменяются совсем. Это вызвано тем, что субъект, цели которого должны быть учтены в системном анализе, сам не может их осознать и четко сформулиро вать. Со временем по мере исследования предметной области ситуа ция проясняется, цели приобретают конкретные очертания и уточ няются их формулировки. Более того, изменение первоначальных целей по содержанию может происходить вследствие изменения объективных условий или субъективных установок, влияющих на выбор целей. Таким образом, целеполагание должно предусматри вать возможности уточнения, расширения и даже замены первона чальных целей системного анализа.

Резюмируя отмеченные моменты, перечислим основные трудно сти определения целей:

1)цель – это описание желаемого будущего, в чем легко оши биться или допустить неточные формулировки;

2)так как проблему нельзя отрывать от проблематики, то цель редко бывает единственной;

3)формирование целей заинтересованных сторон осуществля ется с учетом существующих систем ценностей, которые, как прави ло, различны, а то и противоречивы;

4)при множественности целей существует опасность их смеше ния или подмены средствами, призванными обеспечить достижение целей;

5)цели могут меняться с течением времени.

На данном этапе системного анализа необходимо помнить, что

определить правильную цель важнее, чем найти наилучший путь ее достижения. Дело в том, что не самое лучшее решение все таки ведет к цели, пусть и не оптимальным образом, в то время как

13

выбор неправильной цели никогда не приведет к решению исход ной проблемы, а станет причиной появления новых проблем.

1.6. Определение и выбор критериев и решений

Для того чтобы правильно сделать выбор в пользу того или ино го пути ликвидации проблемы, необходимо иметь средства для срав нения допустимых решений. В качестве такого средства выступают критерии. В данном случае под критерием понимают любой способ сравнения альтернативных решений. Это означает, что критерием качества решения может служить любой его признак, значение кото рого можно зафиксировать как минимум в порядковой шкале. После того, как такая характеристика найдена (критерий определен), по является возможность ставить задачи выбора и оптимизации.

Критерий – это подобие цели или ее модель. Конкретный крите рий является проекцией (отображением) ценностей, воплощенных в целях, на параметры допустимых альтернатив. Определение зна чения критерия для данного решения по существу служит косвен ным измерением степени ее пригодности как средства достижения цели. Другими словами, критерий представляет собой количествен! ную модель качественной цели.

В дальнейшем при практическом решении конкретных задач критерии заменяют цели и как бы отодвигают их на второй план. Следовательно, от критериев требуется как можно большее сходство

сцелями, чтобы оптимизация по критериям соответствовала макси мальному приближению к цели. С другой стороны, критерии не мо гут полностью совпадать с целями уже хотя бы потому, что они фиксируются в различных шкалах: цели – в номинальных, крите рии – в порядковой и выше.

Многокритериальность реальных задач связана не только

смножественностью целей, но и с тем, что одну цель редко удается выразить одним критерием. Это и понятно, поскольку, как всякая модель, критерий лишь приближенно отображает цель, и адекват ность одного критерия может оказаться недостаточной. Например, число студентов, приходящихся на одного преподавателя, не одно значно связано с качеством подготовки специалистов в вузе, а боль шая капитализация компании далеко не гарантирует конкурентных преимуществ ее продукции на рынке.

14

В отмеченных случаях решение может состоять не столько в по иске более адекватного критерия (возможно его и не существует), сколько в использовании нескольких критериев, описывающих одну цель по разному и дополняющих друг друга. Так, опыт формирова ния критериев для достижения достаточно ясной цели – повышения качества подготовки специалистов в вузе – показывает, что наряду с упоминавшимся критерием числа преподавателей на одного сту дента необходимо учитывать величину расходов на студента в год; объем бесплатно предоставляемого времени для работы в компью терных сетях; число выпускников данного вуза, зарегистрирован ных на бирже труда, долю профессорско преподавательского соста ва с учеными степенями и званиями и т.д. Впрочем, очевидно, что и перечисленные критерии отражают только отдельные стороны ка чества подготовки специалистов.

Поскольку, с одной стороны, многокритериальность является способом повышения адекватности описания цели, а с другой – по вышает сложность решения задачи, то необходимо заботиться о ми нимизации числа используемых критериев при достаточно полном «покрытии» цели. Это означает, что критерии должны описывать все важные аспекты цели, но при этом их (критериев) должно быть немного. Последнее требование выполняется в том случае, если кри терии являются независимыми и не связанными друг с другом.

Для обеспечения полноты и всесторонности «покрытия» цели очень полезной является формальная модель проблемной ситуации, включающая три взаимодействующие компоненты (рис. 1):

Внешняя среда

Рис.1. Формальная модель проблемной ситуации

15

•проблемосодержащую систему, в которой существующая ситуа ция воспринимается как проблема;

•проблеморазрешающую систему, которая может так повлиять на ход событий, что проблема исчезнет полностью или ослабеет;

•внешнюю среду, в которой существуют и с которой взаимодей ствуют обе системы.

Применительно к формированию критериев данная модель по зволяет не только повысить полноту набора критериев, но и от структурировать этот набор, установив такие различия между кри териями, которые впоследствии облегчат постановку оптимизаци онных задач. Отправной точкой структуризации критериев являет ся тот факт, что характер целей для трех составных компонент проб лемной ситуации различен: для проблемосодержащей системы это цели достижения (главное – разрешить проблему); цели проблемо разрешающей системы связаны с рациональным расходованием ре сурсов на разрешение проблемы (главное – экономно решить проб лему); а цели внешней среды носят пассивный, но обязательный ха рактер (главное – не предпринимать ничего, что противоречило бы законам природы). Содержательная сторона этого процесса состоит в том, что происходит согласование ресурсов проблеморазрешающей системы с потребностями проблемосодержащей системы при огра! ничениях внешней среды.

Так возникают критерии эффективности (целевые критерии), подлежащие оптимизации, а также критерии ограничения и крите! рии сохранения, требующие соблюдения постоянства. Целевой кри терий как бы открывает возможности для выдвижения все новых и новых альтернативных решений в поисках наилучшего, а критерии ограничения и критерии сохранения, запрещая некоторые решения, заведомо уменьшают их число. Одними целевыми критериями мож но жертвовать ради других, а критерии ограничения и критерии сохранения исключать нельзя – они должны жестко соблюдаться. В этом смысле расширение спектра целевых критериев усложняет работу системного аналитика, а расширение спектра критериев ог раничений и критериев сохранений – упрощает его работу.

16

1.7. Генерирование альтернативных решений

Генерирование альтернатив является очень трудным и очень творческим этапом системного анализа. Его сущность заключается

впоиске идей, подходов, предложений и рекомендаций, на множе стве которых будет формироваться базовый перечень допустимых вариантов решения исходной проблемы. И если в этот перечень по каким то причинам не попало наилучшее решение, то никакие методы выбора, никакие изощренные процедуры сравнения альтер нативных решений и, тем более, никакие инструментальные сред ства их поддержки ее «не вычислят». Следовательно, на данном этапе системного анализа необходимо мобилизовать все силы и интеллек туальные ресурсы для того, чтобы в перечень допустимых решений попали действительно сто´ящие, в том числе и оптимальное.

Всвязи с вышеизложенным очень важно сгенерировать как мож но больше альтернативных решений. Большее число решений обес печит большую вероятность попадания наилучшей из них в исход ный перечень. В практике системного анализа существуют различ ные способы выполнения этого требования. Наиболее распростра ненные заключатся в следующем:

а) поиск идей в сети Интернет, патентных фондах, научной лите ратуре и других информационных ресурсах;

б) интервьюирование и широкие анкетные опросы заинтересо ванных лиц;

в) привлечение квалифицированных экспертов, имеющих раз личную подготовку, обладающих различным опытом и работающих

вразличных предметных областях;

г) комбинирование имеющихся альтернативных решений и об разование промежуточных вариантов (то есть не «либо либо», а «кроме того еще»);

д) модификация альтернативных решений, то есть формирова ние решений, лишь частично отличающихся от первоначальных;

е) включение решений противоположных предложенным, в том числе и «нулевого» решения, предполагающего естественное разви тие событий без нашего вмешательства («не делать нечего»);

ж) включение в рассмотрение альтернативных решений, кото рые на первый взгляд кажутся глупыми и надуманными;

з) генерирование решений, рассчитанных на различные интер валы времени (долгосрочные, краткосрочные, экстренные).

17

Перечисленные приемы отражают только техническую сторону дела и далеко не гарантируют формирования достойного и каче ственного набора альтернативных решений. Для мобилизации

икак можно более полного раскрытия творческого потенциала ана литической группы, заказчика и других заинтересованных сторон, принимающих участие в выполнении работ на данном этапе систем ного анализа, требуются надлежащее обеспечение творческой обста новки и должная организационно методическая поддержка творче ского процесса.

Существует много факторов, способствующих реализации твор ческого потенциала индивидуума, и еще больше факторов, сдерживаю щих и подавляющих его творческий порыв. Здесь и эмоциональная индивидуальность восприятия действительности, и инерционность мышления, и довлеющие стереотипы, и внешняя обстановка, и физи ческое состояние, и климатические условия, и много много других факторов. Однако наиболее сильное влияние на индивидуальное творчество оказывают социальные условия, состояние общества

икорпоративная культура. Одобрение определенной социальной группы – один из самых сильных стимулов для творчества человека.

Что касается организационно методической поддержки творче ского процесса, то существует множество рекомендаций относитель но того, как самому генерировать новые альтернативные решения или как создать условия для того, чтобы другие участники этого процесса лучшим образом реализовали свои возможности в этом деле. Хорошо зарекомендовали себя на практике способы организа ционной поддержки процесса генерирования решений, в том числе мозговой штурм, синектика и морфологический метод.

Стремление к формированию как можно большего перечня ис ходных решений может привести к тому, что их число будет внуши тельным. Очевидно, что подробный анализ каждого альтернативно го решения приведет к неприемлемым затратам времени и ресурсов. В таких случаях рекомендуется провести «грубое отсеивание». По следнее заключается в том, что имеющиеся альтернативные реше ния не сравниваются количественно, а лишь проверяются на при сутствие в них некоторых желательных качественных признаков. Признаками «хороших» решений являются устойчивость при изме нении внешних условий, надежность, адаптивность, отсутствие по

18

бочных эффектов и другие «практичные» характеристики. Тем не менее, предварительный отсев не рекомендуется проводить слиш ком жестко. Для детального анализа понадобится хотя бы несколько альтернативных решений.

1.8. Моделирование

На данном этапе системного анализа стоит задача увязать во

едино глобальную цель системы, ее критерии и ограничения

сдопустимыми альтернативными решениями таким образом, чтобы получить возможность сравнивать последние на предмет эф фективности определяемых ими путей достижения цели. Такая увяз ка перечисленных компонент осуществляется посредством модели рования, конечный результат которого – модель – и представляет собой тот клубок, в котором в концентрированном виде сосредоточены и взаимно переплетены все ключевые аспекты решаемой проблемы.

Характер формируемой модели в первую очередь определяет конфигуратор проблемы, то есть языки, на которых она описана

спозиций всех заинтересованных сторон. Следовательно, характер модели, ее адекватность реальной ситуации и продуктивность в смысле выработки необходимых управляющих воздействий на проблемосодержащую систему в исключительной мере зависит от выразительных способностей языков, входящих в конфигуратор проблемы, и допустимых манипуляций (операций) на множестве языковых конструкций каждого из них.

Хорошо, если конфигуратор проблемы включает только один язык, и вообще идеально, когда это язык системных диаграмм. Тогда у системного аналитика появляется возможность, не прибегая к услугам других специалистов, «вскрыть» структуру внутренней динамики системы, установить точки приложения корректирующих воздействий и определить характер этих воздействий. Вообще гово ря, к построению системных диаграмм необходимо прибегать все гда. Результаты их осмысления и обсуждения будут полезны на каж дом этапе системного анализа. Так, на этапах формулировки про блемы, формирования проблематики и конфигурации проблемы они помогут более точно сформировать перечень элементов систе мы и установить ее границы. Информация о наиболее эффективных

19

точках приложения усилия для изменения поведения системы на ис следуемом горизонте будет полезна на этапах постановки задачи, определения цели исследования системы и критериев ее достиже ния. На этапе генерирования альтернативных решений эта инфор мация позволит определить возможные направления поиска допус тимых вариантов решения проблемы и сконцентрировать на них усилия аналитической группы. А успешное применение системных диаграмм на этапе моделирования может вообще привести к оконча тельному решению проблемы.

Хорошо, когда конфигуратор проблемы ограничивается одним математическим языком. Тогда существует большая вероятность того, что удастся построить конструктивную математическую мо дель, которая с необходимой степенью адекватности и точности бу дет отражать все существенные для исследуемой проблемы свой ства системы. В данном случае конструктивизм модели предполага ет наличие хорошо опробованных методов ее решения, позволяющих получать вполне приемлемые результаты для выработки необходи мых управленческих воздействий. Однако, даже в том случае, когда такие методы отсутствуют, всегда имеется возможность найти их. Благо фундаментальная математическая наука обеспечила серьез ный задел для поиска методов решения любых прикладных матема тических задач.

К сожалению, в реальной жизни такие проблемы, для «обозре ния» и моделирования которых достаточно одной точки зрения, а следовательно, и одного языка, встречаются редко. Как правило, в разрешении проблемы заинтересован целый круг сторон, каждая из которых для ее описания использует свой язык. Если все языки конфигуратора проблемы допускают формализацию, то в данном случае может быть построен целый комплекс локальных моделей проблемной ситуации, призванных обеспечить поиск приемлемого для всех (или большинства) управленческого решения. Такой вари ант в системном анализе также считается хорошим.

Наиболее часто наряду с формализованными языками описания предметной области в конфигуратор проблемы входят естественные языки, не допускающие формализации, в том числе и обыденный русский язык. В этих случаях моделирование проблемной ситуации носит фрагментарный характер. Его результатом является некото

20

рое описание предметной области, которое наряду с формализован ными локальными моделями включает неформализованные участ ки. Но и такой вариант смешанного вербально модельного описа ния предметной области является допустимым и не самым худшим при проведении системного анализа. Наряду с алгоритмизирован ной генерацией решений для формализованной части этого образо вания, оно позволяет мобилизовать опыт и интуицию специалистов при выработке таких же решений в неформализованной части за счет локализации ее подпроблем и фокусированного на них выбора организационных методов поддержки.

И самый худший вариант, когда ни один из языков конфигура тора проблемы не допускает формализации. Но и в этом случае воз можны определенные схемные построения над фрагментами тексто вого описания проблемной ситуации, которые в конечном итоге об легчат поиск решения исходной задачи, но уже на последующем эта пе системного анализа.

1.9. Синтез решения

Если проблемная ситуация описывается единой моделью, то ре ализация последней автоматически приводит к искомому результа ту. То есть этапы моделирования и синтеза решения в этом случае как бы объединяются и реализуются в «одном флаконе». Во всех других случаях поиск решения, которое будет подлежать реализа ции как средство ликвидации или уменьшения существующей проб лемы, выделяется в отдельный самостоятельный этап системного анализа. Его суть заключается в том, чтобы на основании сравнения отдельных альтернативных решений (с помощью модели или без нее) выбрать оптимальное.

Разумеется, что в случае множества заинтересованных сторон выбранное решение навряд ли наилучшим образом будет удовлетво рять каждую сторону. Поэтому оптимальным с точки зрения систем ного анализа является то решение, которое обеспечивает улучшение функционирования системы с точки зрения хотя бы одной заинтере сованной стороны при отсутствии ухудшения с точки зрения других заинтересованных сторон. Здесь имеет место не просто целевое су жение множества допустимых альтернативных решений, как при решении оптимизационной математической задачи, а некий синтез