Общая процедура системного исследования

- классификация методов исследования систем;

- взаимосвязь анализа и синтеза в исследовании;

- общая схема системного исследования.

Методы исследований – это совокупность приемов обработки информации, позволяющих достичь целей исследований. Все методы могут классифицироваться по следующим признакам.

А) По степени формализации и способу получения исходной информации могут быть выделены фактографические (формализованные) и интуитивные (экспертные) методы.

Б) По охвату проблемы исследования методы могут быть направлены на исследование отдельных сторон проблемы (объекта, явления) или на исследование ее целостных свойств (системные методы).

В) По составу методы бывают сингулярные (отдельные) или комплексные (включают несколько методов исследований).

Г) По характеру подхода к исследованию методы бывают нормативными (отвечающие на вопрос – «как должно быть?» и предполагающие достижение некоторой цели) и дескриптивные (объясняющие наблюдаемые факты и отвечающие на вопрос – «как это происходит?» или «как это может дальше развиваться?»).

Д) По направлениям исследований можно выделить методы анализа, диагностики, прогнозирования, синтезa.

Классифицировать методы исследований также можно в зависимости от их связи с характером проблемы. В соответствии с данной классификацией неструктуризованным проблемам соответствуют, прежде всего, экспертные методы исследований, слабоструктуризованным – методы системного анализа (и синтеза), структуризованным – формализованные методы исследований. Каждый из выделенных классов включает соответствующие подклассы методов. Также существуют комбинированные методы. Отметим, что выделенные классы методов могут быть использованы для исследования систем. В данной главе будут рассмотрены методы системного анализа.

Системный анализ направлен на изучение целостных свойств сложных систем. Это осуществляется как на основе собственных методов и процедур системного анализа, так и на основе формирования методик системных исследований, которые объединяют методы и процедуры различных классов. Выделяют две стороны системного исследования: анализ и синтез. Иначе, содержание системного исследования заключается в решении двух основных проблем:

1. проблемы анализа, которая связана с системным выделением объекта, изучением взаимосвязей его элементов, механизмов функционирования и развития; цель анализа систем – возможно более полное познание закономерностей их функционирования при существующей, заданной структуре. В основе анализа как способа познания лежит такой признак систем, как делимость. Суть анализа состоит в разделении целого на части, в представлении сложного в виде более простых составляющих. При этом подобное разделение не должно искажать представления о системе в целом;

2. проблемы синтеза, возникающей при моделировании (проектировании) системы по некоторым заданным свойствам. Синтез (композиция) – это процесс объединения в единое целое частей, свойств, отношений, выделенных посредством анализа. Задача синтеза – спроектировать, построить такую структуру системы, при которой наилучшим образом будут реализованы заданные функции, разрешена проблемная ситуация. Решение этой задачи необходимо при создании новых или преобразовании существующих объектов.

Обе стороны системного исследования диалектически взаимосвязаны. В системном исследовании важнейшее значение принадлежит целостности системы; эта целост­ность нарушается при анализе, при расчлене­нии системы утрачиваются не только суще­ственные свойства самой системы ("разобран­ный автомобиль не поедет"), но исчезают и суще­ственные свойства ее частей, оказавшихся от­деленными от нее ("оторванный руль не ру­лит"). Поэтому результатом анализа явля­ется лишь вскрытие структуры, знание о том, как система работает, но не по­нимание того, почему и зачем она это делает. "Синтетическое мышление требует объяснить поведе­ние системы. Оно существенно отличается от анализа. На первом шаге анализа вещь, подлежащая объясне­нию, разделяется на части; в синтетическом мышле­нии она должна рассматриваться как часть большего целого. На втором шаге анализа объясняются содер­жимые части; в синтетическом мышлении объясня­ется содержащее нашу вещь целое. На последнем шаге анализа знание о частях агрегируется в знание о целом; в синтетическом мышлении понимание содержащего целого дезагрегируется для объяснения частей. Это достигается путем вскрытия их ролей или функций в целом. Синтетическое мышление открывает не структуру, а функцию; оно открывает, почему система работает так, а не то, как она делает это" [25, с.270].

Таким образом, не только аналитический метод невозможен без синтеза (на этом этапе части агрегируются в целое), но и синтети­ческий метод невозможен без анализа. Необходима декомпозиция целого для объяснения функций частей. Анализ и синтез дополняют, но не за­меняют друг друга. Процессы анализа и синтеза идут постоянно и циклично. Системное исследование должно совмещать оба указанных метода.

На рис. 4.1. приведена общая схема системного исследования и решения проблемы.

Рис. 4.1. Общая схема системного исследования и решения проблемы (Источник – [2, с.66]).

Системное исследование должно начинаться с методологии исследования (рис. 4.2 блок 1), которая включает цели исследования, объект и его границы, основные принципы и подходы к исследованию, а также его концепцию, т.е. комплекс ключевых положе­ний, определяющих общую направленность, структуру и последующие методики исследования. На основе концепции формируется предварительное описание объекта исследования (блок 2), которое должно включать: характеристику общесистемной функции и основных элементов, связей объекта и его среды. Это - первоначальная (возможно, концептуальная) модель системы, которая является основой последующих этапов исследования. На данном этапе это может быть вербальное описание, которое требует дальнейшей структуризации (декомпозиции) (блок 3).

Рис. 4.2. Общая процедура системного исследования.

В результате процесса декомпозиции и анализа мы получаем описательную (дескриптивную) модель системы (блок 4). Полученная модель представляет собой детализированное описание системы. Целью такого описания является снижение неопределенности сложной системы и формирование требований к системе. Однако в итоге процесса декомпозиции уменьшается целостное представление об объекте. Далее осуществляется процесс синтеза. Синтез также должен предусматривать определенную концепцию и методологию (блок 5). Если основой анализа при системных исследованиях является декомпозиция, то основой синтеза – обратный процесс – обобщение, агрегирование, которое также может осуществляться различными способами (блок 6).

Результатом синтеза является обобщенная модель системы (блок 7). При этом если в анализе доминирует описательный (дескриптивный) подход, то в синтезе большее значение имеет нормативный подход, позволяющий ответить на вопрос: “какой должна быть система”. На рис. 4.2. представлена общая схема. На практике подобное представление не означает, что синтез всегда строго следует после завершения анализа. Эти процессы могут идти последовательно, параллельно, итеративно.

Процесс формирования прикладных процедур системного исследования для конкретных объектов и проблем требует последовательного выделения более детальных этапов (задач). Иными словами, требуется разработка алгоритмов (методик) системного исследования. Как отмечается в [25, с. 335], требование системности (в первую очередь, «целенаправленной структурированности») применимо, прежде всего, к самому системному анализу. Системный аналитик может в разной (хотя и не полностью произвольной) последовательности использовать различные операции исследования систем, может выбирать очередную операцию в зависимости от исхода предыдущей, либо использовать готовый алгоритм. При этом целесообразно проводить предварительное системное описание объекта исследования.