Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования санктпетербургский государственный университет телекоммуникаций
 Скачать 0.55 Mb.
|
|
3.5 Системный анализ 3.5.1 Система Аналитика должна быть способна к обобщениям, предсказаниям, объяснениям, постановке новых вопросов, связям с важнейшими научными теориями и принципами - эти свойства ей придает именно системность. Классический подход системщика в применении научных методов к решению проблем состоит в том, что базовый алгоритм включает три этапа: первый - постановка задачи и сбор исходной информации; второй - выдвижение гипотезы; третий - проверка этой гипотезы. Одной из целей информационно-аналитической работы является извлечение и применение новых знаний, пригодных для использования в цикле управления. Существует множество эффективных аналитических методов, подходов и приемов, однако всем этим методам свойственна одна общая черта - все они нацелены на оптимизацию мыслительного процесса, его структурирование. Иначе говоря, качественная обработка информации напрямую связана с формированием системного мышления. Способность оперировать с понятиями (терминами), обеспечивая адекватность их употребления/восприятия в некотором конкретно взятом контексте бытия - один из индикаторов наличия у человека аналитических способностей. Система - совокупность элементов, объединенных общей функциональной средой и целью функционирования, в которой элементы под действием системных взаимосвязей частично утрачивают свои индивидуальные свойства и приобретают специализацию. Функциональная среда системы - характерная для системы совокупность законов, алгоритмов и параметров, по которым осуществляется взаимодействие (обмен, взаимоотношение) между элементами системы и функционирование (развитие) системы в целом. Компонент системы - множество относительно однородных элементов, объединенных общими функциями при обеспечении выполнения общих целей развития системы. Элемент системы - условно неделимая, самостоятельно функционирующая часть системы (с точки зрения элементов, находящихся на более высоком эмерджентном уровне системы). Структура системы - совокупность связей, по которым обеспечивается обмен энергией, массой и информацией между элементами системы, определяющий функционирование системы в целом и способы ее взаимодействия с внешней средой. Наиболее ярким примером сложной системы является живой организм. Очевидно, что организм не сводим к сумме своих элементов. Основная цель функционирования любого организма также очевидна - выживание и обеспечение размножения (также способствующего выживанию, но не индивидуальному, а групповому). Функциональная среда организма описывается совокупностью законов физиологии. Эти законы ограничивают возможную динамику взаимосвязей между элементами организма некоторыми правилами, не позволяющими данным элементам развиваться во вред целому. Нарушение функциональной среды вызывает болезнь организма. Элементами системы в рассматриваемом примере являются клетки различных органов и тканей организма. Компоненты системы - различные органы, в свою очередь состоящие из клеток, основу которых составляют так называемые специализированные клетки, обеспечивающие функционирование данных органов. Структуру рассматриваемой системы - составляет совокупность связей между органами и тканями. Осуществляются эти связи в процессе функционирования дыхательной, кровеносной, нервной, выделительной и других систем организма. Очень часто встречается в системном анализе термин - подсистема. Подсистема по существу синоним вышеопределенного термина - компонент системы. Только данный компонент сам рассматривается как сложная система. Это позволяет сумму элементов системы, составляющую какой-либо ее компонент, рассматривать достаточно обобщенно, сосредоточив внимание на свойствах этого компонента, присущих ему как единому целому. Этот подход соответствует свойству экономного описания системных объектов. Структура системы - генерализованная, схематизированная совокупность связей, по которым обеспечивается энерго-, массо- и информационный обмен между подсистемами, определяющая функционирование системы в целом и способы ее взаимодействия с внешней средой. Морфология системы - зафиксированная в пространстве, наблюдаемая, физически реализованная совокупность звеньев структуры системы. В качестве наиболее общего определения цели информационно-аналитической работы следует рассматривать создание некого информационного продукта, к которому предъявляются следующие требования: релевантность (соответствие) задачам, поставленным в конкретной сфере материально-преобразовательной деятельности; адекватность уровня детализации информации классу решаемых задач; научность; достоверность; своевременность. 3.5.2. Сущность системного анализа Системный анализ - это вид целенаправленной исследовательской деятельности, осуществляемой с целью создания оптимального по форме, содержанию, а также уровню детализации и формализации представления имеющихся знаний о сложных системах, являющихся предметом интересов исследователя. Предметом системного анализа являются наиболее общие закономерности процессов возникновения (создания), существования (функционирования), распада (разрушения) сложных систем, процессов зарождения, развития и разрешения противоречий, а также закономерности синтеза целей в сложных системах, определяемые структурой, характером и динамикой связей между их компонентами. Системный анализ сам по себе вид комплексного исследования, использующего в интересах достижения цели методы структурной и функциональной декомпозиции сложных систем. В практическом плане сущность системного анализа на начальном этапе раскрываются нестрогими определениями, например, как «предпроектная стадия в разработках и предмодельная стадия в научных исследованиях», «формализованный здравый смысл», «когда сначала думают, а потом делают» и т.д. Все эти определения тем или иным образом указывают на связь системного анализа с принятием управленческого решения. Системный анализ может рассматривать в принципе любые типы систем и объектов, представляя объект исследования в качестве системы (в этом сущность его метода), в том числе и сложной. Однако оптимизация процесса исследования не есть главная задача системного анализа, первой и главной задачей системного анализа является получение модели предельно адекватной объекту исследования. Далее - на последующих этапах исследования - с применением методик системного анализа могут быть спланированы модельные, полунатурные и натурные эксперименты, исследованы поведенческие реакции исследуемой системы (методом задания изменений внешних воздействий), получены искомые модели поведения и перенесены на реальный объект исследования. Системный анализ претендует на роль стержневой методологической системы для аналитики как комплексной научной дисциплины, поскольку располагает: - наиболее развитым формальным аппаратом для описания систем различного происхождения; - мощным арсеналом методов исследования систем; - совокупностью методов анализа разнородных данных и компенсации неполноты знаний. Это позволяет решать задачи анализа сложных междисциплинарных проблем в условиях высокой неопределенности знаний об исследуемых системах, планировать деятельность, направленную на компенсацию неполноты данных. То есть, системный анализ по своему потенциалу наиболее близок к роли интегрирующей научной дисциплины, обеспечивающей высокую эффективность применения различных научных методов в интересах решения управленческих задач. 3.5.3 Этапы системного исследования Рассмотрим этапы системного исследования: определение целей исследуемого процесса, операции и, собственно, исследования. Целевой подход занимает центральное место в системном анализе. Целевой анализ начинается с формулировки глобальной цели. В дальнейшем она конкретизируется за счет указания подчиненных ей главных целей. В сложных задачах системного анализа, решение которых зависит от многих взаимосвязанных элементов, целесообразным является дальнейшее развертывание главных целей в многоуровневое дерево целей и задач. Налицо явная ориентация системного анализа на формализацию и приданию явной формы системе целей, что позволяет на раннем этапе выявить внутреннюю противоречивость глобальной цели, что очень важно для выявления формальной предпосылок достижимости цели. Анализ ограничений, связанных с ресурсами и условиями реализации решения, направленного на достижение поставленных целей управления. Задачи системного анализа решаются в условиях различного рода ограничений, накладываемых обстановкой, в которой должно быть реализовано принимаемое решение. Важнейшими видами ограничений являются ресурсные ограничения, в том числе - в сфере финансового, материально-технического, методологического и организационного обеспечения, а также ограничений фундаментального характера, связанных с наличием принципиальной возможности реализации решения (отсутствием противоречий с фундаментальными принципами организации природы и общества). Целесообразно также рассматривать класс субъективных ограничений, обусловленных постановкой задачи и характером предпочтений аналитика (например, когда поле исследований сознательно ограничивается определенными рамками). Анализ пространства альтернатив. Пространство альтернатив - это совокупность вариантов достижения поставленных целей и условий их реализации. Наличие максимально полной информации о возможных вариантах достижения цели позволяет принимать решение не только на основе интуитивных методов, но и с учетом всех возможных вариантов достижения целей и рисков, связанных с запуском тех или иных стратегий. Выбор критериев эффективности. Наличие строгих, сопоставимых критериев, свидетельствующих об успешности решения поставленных задач, позволяет объективировать процесс выбора предпочтительной стратегии. В качестве критерия эффективности как правило выбирается некоторое значение или диапазон значений параметра, позволяющего судить о том, что успешное решение задачи получено с приемлемым уровнем затрат некоторого ресурса или группы ресурсов. Синтез адекватной модели. В силу рискованности подходов, при которых для определения приемлемости той или иной стратегии требуется ее апробация в практической деятельности, исследование альтернативных стратегий производится на моделях (ведь результат апробации в ряде случаев может быть и необратимым). Поскольку различные стратегии для достижения цели могут использовать различные методы и привлекать различные ресурсы, требуется, чтобы модели, на которых проводится исследования, позволяли получить однородные показатели эффективности и были в равной степени адаптированы для моделирования различных стратегий. Планирование и проведение модельного эксперимента. На этом этапе с применением различных методик планируется и проводится всесторонне исследование предлагаемых методов, исследуется устойчивость полученных решений к изменениям условий функционирования системы. Выработка рекомендаций. Это заключительная часть системного анализа, содержащая выводы из проведенного исследования и указания по реализации его результатов. 3.6 Научный анализ Эта тема посвящена научным методам сбора, систематизации и обработки фактов — тому, что называется анализом. Законам логики и математики подчиняются все сферы человеческой деятельности, не исключая и сферу обеспечения безопасности. 3.6.1. Правила логики, применяемые для анализа событий Можно условно выделить два характерных уровня научного исследования: а) эмпирический; б) теоретический. Эмпирический уровень исследования связан с получением и первичной обработкой исходного фактического материала. Обычно разделяют: факты действительности и научные факты. Факты действительности — это события, явления, которые происходили или происходят на самом деле, это различные стороны, свойства, отношения изучаемых объектов. Научные факты — это подвергнутые анализу факты действительности, проверенные, осмысленные и зафиксированные в виде логических суждений. Эмпирический этап состоит из 2 ступеней (стадий) работы: первая стадия — это процесс добывания, получения и фиксации фактов; вторая стадия — это первичная обработка и оценка фактов в их взаимосвязи, то есть включает в себя: - осмысление и строгое описание добытых фактов в терминах научного языка; - классификация фактов и выявление основных зависимостей между ними. В ходе этого этапа исследователь осуществляет:— критическую оценку и проверку каждого факта, очищая его от случайных и несущественных деталей; - описание каждого факта научным языком; - отбор из всех фактов типичных, наиболее повторяющихся и выражающих основные тенденции развития; - классификацию фактов по видам изучаемых явлений, по их существенности, приводит их в систему - вскрывает наиболее очевидные связи между отобранными фактами, т. е. на эмпирическом уровне исследует закономерности, которые характеризуют изучаемые явления. Теоретический уровень исследования связан с глубоким анализом фактов, проникновением в сущность исследуемых явлений, с познанием и формулированием в качественной и количественной форме законов, т. е. с объяснением явлений. Далее на этом этапе осуществляется прогнозирование возможных событий или изменений в изучаемых явлениях и вырабатываются принципы действия, рекомендации о практическом воздействии на эти явления. Великий первооткрыватель периодического закона Д. И. Менделеев так говорил о задачах научного исследования: “Изучать” — значит: — не просто добросовестно изображать или просто описывать, но и узнавать отношение изучаемого к тому, что известно; - измерять все, что подлежит измерению; —определять место изучаемого в системе известного, пользуясь как качественными, так и количественными сведениями; — находить закон; — составлять гипотезы о причинной связи между изучаемыми явлениями; — проверять гипотезы опытом; — составлять теорию изучаемого”. Теоретический уровень исследования включает в себя ряд последовательных стадий работы, на которых научное знание облекается в определенные формы, существуя и развиваясь в них и посредством их. Связующим звеном между эмпирическим и теоретическим этапами является постановка проблемы. Это значит: — определить известное и неизвестное, факты, объясненные и требующие объяснения; факты, соответствующие теории и противоречащие ей; — сформулировать вопрос, выражающий основной смысл проблемы, обосновать его актуальность и важность для науки; — наметить конкретные задачи, последовательность их решения и применяемые при этом методы. Главная задача исследователя — выявить причины явлений, законы, ими управляющие. Поэтому и основной разновидностью гипотезы является предположение о причине, об условиях, о законе возникновения, существования, развития изучаемых явлений. 3.6.2 Законы, применяемые для анализа событий а) закон причинно-следственных связей: Каждое событие в материальном мире имеет причину и влечет за собой следствие. Событие не может произойти само по себе, оно должно быть чем-нибудь вызвано. Факт, вызвавший появление события, называется причиной. Часто у события может быть несколько причин, одно или несколько из которых и вызвали появление события. Одинаковые причины (при отсутствии других) влекут одинаковые события. При этом событие, вызываемое причиной, называется следствием, Любое событие имеет следствие, т. е. явление, происшедшее в результате действия рассматриваемого события. Часто событие может вызывать несколько следствий, одно или несколько из которых и происходят. На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что любое событие одновременно является и следствием какого-либо события, и причиной другого (или того же, например цепная реакция) события. Построение событий в их причинно-следственном порядке называется построением причинно-следственной, или логической, цепочки. Логическая цепочка может быть непрерывной (когда все факты строго следуют друг за другом) и прерывистой (когда один или несколько фактов опущены и, возможно, подразумеваются). Необходимо помнить, что прерывистая логическая цепочка может привести в итоге к искажениям (или возможности искажения) информации. Например, имеем цепочку: А идет по улице ® В нападает на А ® А бьет В ® В получает травму и оказывается в больнице. Если мы опустим третий факт, то можно будет предположить, что А не бил В, а просто обошел его. После этого В упал (или его укусила собака, скорпион, каннибал) и от полученной травмы слег в больницу. Налицо неполная причинная информация, которая повлекла за собой искажение всего события. б)Закон формы и содержания Одинаковость форм не предполагает одинаковости содержания. Следствие: форма не является причиной содержания. Простейший пример: есть две одинаковых бутылки с жидкостями. Несмотря на то что бутылки одинаковые, жидкости могут быть разные. Если вы встречаете человека, одетого в милицейскую форму, не стоит бить себя пяткой в грудь и уверять, что он милиционер. Вполне вероятен человек, одевшийся в форму с целью выполнения своих корыстных целей. Поэтому не стоит забывать, что оболочка никак не определяет внутренней сущности, а лишь предполагает с какой-то долей вероятности. в) Закон тождества Объем, и содержание мысли о каком-либо предмете должны быть строго определены и оставаться постоянными в процессе рассуждения о нем.. Непосредственно перед логическим анализом понятия (события) мы должны четко определить его (ограничить объем и содержание) и в процессе рассуждения не подменять этого определения. Вариантом нарушения закона является использование различных значений слова в одном определенном контексте рассуждений: в один и тот же употребляемый в разговоре термин спорящие вкладывают различное содержание. Нарушение закона тождества называется подменой понятия и влечет за собой искажение (или подмену) предмета рассуждения. |