Системный подход к разработке альтернатив выбора

Системный подход к разработке альтернатив выбора. В наиболее общем смысле теория принятия эффективных решений представляет собой совокупность математических и численных методов, ориентированных на нахождение наилучших вариантов из множества альтернатив. Решение проблемы разработки и учета всех альтернатив возможно с использованием системного анализа.

Системный анализ – наука, занимающаяся проблемой принятия решения в условиях анализа большого количества информации различной природы [6]. Из определения следует, что целью применения системного анализа к конкретной проблеме или задаче является повышение степени обоснованности принимаемого решения, расширение множества вариантов, среди которых производится выбор, с одновременным указанием способов отбрасывания заведомо уступающим другим.

Рассмотрим некоторые определения системы. Автор [14] определяют систему как «созданную с определенной целью природой или человеком самодостаточную структуру, состоящую из взаимодействующих или взаимосвязанных элементов, которая существует относительно самостоятельно и устойчиво, постоянно развивается и совершенствуется в зависимости от взаимодействия с окружающей средой». В работе [15] под системой понимается «цельное множество объектов или элементов, связанных между собой взаимными отношениями». Таким образом, система предполагает некую совокупность элементов и связей между ними, функционирование которой направлено на достижение поставленной цели. Далее приведем основные определения системного анализа, предложенные авторами [6]. Элемент – некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), который обладает рядом важных для нас свойств, но внутреннее строение (содержание) которого безотносительно к цели рассмотрения.

Связь – важный для целей рассмотрения обмен между элементами веществом, энергией, информацией.

Большая система – система, которая включает значительное число однотипных элементов и однотипных связей. Сложная система – система, которая состоит из элементов разных типов и обладает разнородными связями между ними. Иерархия – структура с наличием подчиненности, т.е. неравноправных связей между элементами, когда воздействие в одном из направлений оказывают гораздо большее влияние на элемент, чем в другом.

Преимущество системного подхода обусловлено присущими системе свойствами [6]. Целостность организационная и функциональная, предполагающая определенное положение и функцию каждого элемента системы, а также взаимосвязь всех частей системы в соответствии с поставленной целью. Адаптивность – способность системы приспосабливаться к изменениям внешней среды. Это важное свойство позволяет достигать стабильности функционирования и обеспечивает выживаемость системы под воздействием факторов внешней среды.

Иерархичность и структурированность предполагает наличие определенной организационной структуры, то есть подчиненность элементов более низкого уровня элементам более высокого уровня. Эти свойства системы позволяют построить схему взаимосвязей и подчинения, что дает возможность выявлять причинно-следственные связи и вносить коррективы для достижения сонаправленности целевой функции системы с ее подсистемами. Обособленность характеризует относительную независимость элементов и (или) подсистем.

Это свойство обеспечивает стабильность функционирования системы. Эмерджентность – свойство системы выполнять заданную целевую функцию, реализуемое только всей системой в целом, а не отдельными ее элементами. Это свойство присуще только всей системе в целом. Использование системного подхода позволяет выявить состав элементов системы, связи между ними, их роль и влияние на достижение поставленной цели. Выявление элементов системы и связей между ними возможно посредством декомпозиции системы, т.е. разбиения системы на подсистемы.

Декомпозицию системы целесообразно производить с помощью методик структуризации. Структура (лат. – «строение», «расположение», «порядок») – совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т.е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях [14]. Следовательно, методика структуризации (расчленения, разбиения) представляет собой способ выявления внутреннего строения объекта (системы). Для решения задачи или проблемы необходимо прежде всего грамотно сформулировать проблему или поставить задачу, а затем разработать альтернативные варианты решения.

Для разработки таких вариантов следует провести структуризацию проблемы или задачи. При этом выявленные составляющие проблемы или задачи будут являться причинами возникновения проблемы или этапами решения задачи. Для структуризации проблем и задач существуют соответствующие методики.

Приведем краткий анализ этих методик. В связи с задачами военного характера методикой системного анализа, в которой определены порядок и методы формирования и оценки структур систем, была методика ПАТТЕРН, разработанная фирмой «Хониуелл Инк» корпорации РЭНД. Основные этапы методики, изложены, например, в [14] - разработка «сценария», представляющего собой прогноз политической картины мира на прогнозируемый период; - разработка прогноза развития науки и техники (который может быть и составной частью «сценария»); - разработка «дерева целей»; - оценка составляющих «дерева целей» путем определения коэффициентов относительной важности, состояния разработки и сроков, взаимной полезности; - обработка результатов оценки (подсчет суммарных коэффициентов с использованием специально разработанной процедуры обработки результатов на ЭВМ) и представление результатов лицам, принимающим решения.

Главное достоинство методики состоит в том, что в ней определены классы критериев оценки (важность, состояние разработки, сроки, взаимная полезность), которые используются в других методиках и служат основой при определении системы оценок составляющих структур.

Однако, основной недостаток методики заключается в отсутствии отработанной логики формирования структуры, то есть принципов и приемов формирования первоначального варианта (вариантов) «дерева целей» . Одной из первых отечественных работ, в которой предложен принцип формирования «дерева целей» и признаки структуризации, была работа Ю.И. Черняка, подробно описанная в работе [15]. В ней формирование верхнего уровня структуры «дерева» определяется тремя вопросами: что нужно узнать, чтобы решить проблему (задачу) что нужно создать для ее решения что нужно организовать в процессе решения проблемы (задачи) Этот прием применялся при формировании «дерева» проблемы освоения ресурсов Мирового океана других проблем народного хозяйства СССР. Методикой, ориентированной специально на структуризацию функций систем организационного управления, является методика С.А. Валуева.

В основу этой методики положены следующие принципы: анализ характеристик организации как системы; определение функций, раскрывающих содержание процесса управления, и учет функций цикла принятия решения [14]. Анализ характеристик организации как системы позволил выделить основные виды управленческой деятельности.

На основе анализа содержания процесса управления выделены основные функции управленческого цикла: планирование, организация, учет, контроль, анализ, регулирование.

Рассмотренные принципы положены в основу названия признаков структуризации методики: «Характеристика организации как системы», в состав которой входят материальные, трудовые и финансовые ресурсы, информация и технологический процесс; «Содержание процесса управления», подразумевающее функции, необходимые для осуществления самого процесса, «Содержание цикла управления» в соответствии с функциями управления. Выделенные по этим признакам функции пересекаются, образуя таким образом более полную формулировку функций.

Рассмотренные методики были ориентированы на структуризацию целей, функций, задач и проблем. Однако они не гарантировали полноту анализа всего объекта (системы). Поэтому в дальнейшем исследователи стали обращаться к философскому определению системы и разработке на его основе моделей систем, позволяющих отразить это определение и гарантировать полноту структуризации в рамках принятого определения и отражающих его моделей.

Первой методикой, в основу которой положена философская концепция, была методика Уемова – Кошарского [5]. Она базируется на двойственном определении системы А.И. Уемова. Методика развита применительно к анализу структур целей и функций систем управления Б.Д. Кошарским. А. И. Уемов определил систему посредством понятий «вещи» (элементы, компоненты), отношения (связи) между ними и свойства, характеризующие либо элементы, либо связи, что и обусловливает взаимодополняющие друг друга способы расчленения системы.

Этим определениям соответствуют два способа представления системы управления: процедурное, которому соответствует структуризация системы по циклу управления: планирование, организация, учет, контроль, анализ, регулирование; факторное, при котором выделяются основное производство, вспомогательное производство, трудовые ресурсы, материально-техническое обеспечение и другие объекты управления на предприятии. Каждый из этих способов представления системы в отдельности дает неполное описание системы управления, а для полноты структуризации необходимо один способ представления дополнять другим, двойственным ему, т.е. только совместное использование процедурного и факторного расчленений системы позволяет обеспечивать полный анализ проблем и задач.

Такое требование на практике реализуется путем формирования и анализа матрицы «цикл управления – объекты управления». Главное достоинство методики состоит в выявлении необходимости совместного использования процедурного разбиения системы, при котором выделяются основные функции управления, и факторного, то есть элементного разбиения системы.

Определение системы, данное В.Г. Сагатовским стало основой еще одной методики, сформированной на основе философской концепции. Методика, учитывающая среду и целеполагание (методика Перегудова – Сагатовского) предполагает анализ взаимодействия системы со средой. Ее подобное описание приведено в работе [14]. Однако следует отметить, что учет целеполагания, указанного в названии данной методики, осуществляется в любой методике, так как структуризируется сама задача, то есть определяются «пути» ее достижения.

Основные этапы методики соответствуют уровням структуризации. Уровень 1. Формирование глобальной цели системы. Цель должна описывать конечный продукт, для получения которого существует или создается система. Конечным продуктом может быть любой результат деятельности: продукция, новый научный результат, научная информация, управленческие решения и т. п. Уровень 2. Декомпозиция по признаку «Пространство инициирования целей». Формируются подцели исследуемой системы, инициируемые требованиями и потребностями внешней и внутренней среды, влияющей на производство конечного продукта. Объекты внешней среды (заказчики, подрядчики, поставщики, другие предприятия) формируют требования к конечному продукту.

Влияние внутренней среды (исследуемой системы) проявляется в форме ограничений на свойства конечного продукта, связанных с возможностями самого предприятия.

Уровень 3. Декомпозиция по признаку «Виды конечного продукта». Осуществляется в тех случаях, когда система производит разные виды конечного продукта. При наличии большого числа разновидностей продукции классификатор по этому признаку может быть двухуровневым. Виды конечного продукта зависят от того, для чего строится структура целей. Если рассматривается система производства, то конечным продуктом является выпускаемая продукция, а если строится структура целей аппарата управления, — то это планы, решения и другие нормативно-методические документы, обеспечивающие выпуск соответствующих видов продукции. Уровень 4. Декомпозиция по признаку «жизненный цикл». Определяются различные функции, необходимые для получения конечных продуктов.

Состав функций зависит от видов конечного продукта. Уровень 5. Декомпозиция по основным элементам (составу) системы. Осуществление потребностей основных элементов системы реализуется через функции. Функции должны быть сформированы с учетом организационной структуры и направлены на реализацию процесса производства конечного продукта.

Уровень 6. Декомпозиция по признаку «Управленческий цикл». На этом уровне выделяются основные функции управления. Методика нашла наиболее широкое практическое применение при разработке «дерева целей» как на уровне микроэкономики, так и на уровне макроэкономики. Понятие деятельности в той или иной форме используется в любой методике структуризации, однако особенностью методики В.А Валуева, базирующейся на концепции деятельности, является то, что концепция деятельности является основой формирования структуры, т. е. используется на верхних уровнях структуры. подробно методика рассмотрена в работе [14]. В методике, предусмотрено два основных этапа структуризации: 1) этап формирования первоначального варианта (вариантов) структуры проблемы или задачи; 2) оценка, анализ первоначальной структуры (вариантов структуры) и ее корректировка (или выбор наилучшего варианта). Каждый из этих этапов делится на подэтапы, которые, в свою очередь, разделяются на более мелкие.

Этап 1. Формирование первоначального варианта (или нескольких вариантов) структуры проблем или задач.

При выполнении этого этапа используется одновременно два подхода: целевой (структуризация «сверху») и подход, который называют лингвистическим, морфологическим, тезаурусным и т. п. (формирование структуры «снизу»). В соответствии с этими подходами выделены подэтапы 1.1 и 1.2, которые могут выполняться параллельно. 1.1 Формирование структуры «сверху» (структуризация). В соответствии с принятой в методике концепцией структуризации деятельности на верхних уровнях структуры целей используются признаки: «сферы деятельности», «структура деятельности», «вид деятельности». 1.2. Формирование структуры «снизу» (подготовка предложений). Предложения формируются параллельно: возможными исполнителями и на основе анализа научно-технической информации. 1.2.1. Формирование предложений от исполнителей.

При формировании структуры проблемы или задачи предложения собирают от руководителей нижележащих уровней организационной структуры управления — начальников производств, цехов, участков. 1.2.2. Анализ научно-технической информации.

На основе анализа различных источников НТИ (отчетов, публикаций, материалов по обмену опытом, патентов и т. п.) можно получить более полный перечень предложений, чем от возможных исполнителей. Работу по анализу НТИ должны проводить сотрудники отдела научно-технической информации (ОНТИ) на основе запросов лиц, формирующих структуру. 1.2.3. Проверка предложений на полноту.

Для получения более полного перечня предложений полезно сформировать списки понятий, включающие возможные объекты управления или исследования, их характеристики, методы реализации и т. п. Сопоставляя перечни предложений, полученных после выполнения 1.2.1 и 1.2.2, с этими списками, формируют новые предложения, которых не было в первоначальных списках. 1.3. Объединение структур, полученных с использованием подходов «сверху» и «снизу». Этот подэтап завершает формирование варианта (или нескольких вариантов) первоначальной структуры проблемы или задачи, подлежащей оценке и анализу на этапе 2. Этап 2. Оценка, анализ первоначальной структуры (вариантов структуры) и ее корректировка (или выбор наилучшего варианта). Этот этап следует выполнять последовательно по уровням структуры сверху вниз. 2.1. Оценка составляющих структуры, для выявления наиболее значимых составляющих.

При выявлении наиболее значимых составляющих проблемы или задачи используются экспертные и косвенные количественные оценки.

Результаты экспертных и косвенных количественных оценок полезно обрабатывать совместно. При этом удобно применять графические представления, которые помогают сравнивать оценки, полученные в разных единицах измерения, приводя их к сопоставимым шкалам. Такое представление ускоряет выявление противоречивых оценок и «редких» мнений, которые затем подлежат более тщательному анализу. 2.2. Корректировка структуры на основе полученных результатов оценки. Составляющие, получившие наименьшие оценки значимости по сравнению с другими и не получившие при этом высоких оценок связности с высокозначимыми, либо исключаются из структуры проблемы или задачи, либо опускаются на нижележащие уровни иерархии, и, напротив, составляющие, получившие высокие оценки значимости, могут быть перенесены на более высокие уровни иерархической структуры. 2.3. Оценка структуры (вариантов структуры) с точки зрения задач управления. Немаловажной оценкой структуры проблемы или задачи является оценка удобства ее использования руководителем при принятии управленческих решений.

На обеспечение этого качества структуры ориентированы определенные требования к ним: единство признака структуризации в пределах уровня иерархии способствует запоминанию структуры руководителем, гипотеза Миллера ограничивает число составляющих в пределах уровня и обеспечивает лучшую равномерность структуры и т.п. 2.4 Выбор варианта структуры проблемы или задачи или корректировка структуры.

На основе сравнительного анализа вариантов структуры и других учитываемых информационных оценок и требований к структуре выбирается лучший вариант, или производится корректировка структуры – объединение (разукрупнение) составляющих структуры, изменение последовательности признаков структуризации с тем, чтобы получить желаемую степень централизации или, напротив, предоставить большую самостоятельность исполнителям, улучшить условия решения управленческих задач и т.п. Достоинство данной методики связано с возможностью оценки выделенных составляющих проблемы или задачи, то есть возможностью выявления приоритетных задач и направлений решения проблемы или задачи.

Несмотря на то, что методы структуризации проблем или задач отличаются универсальностью, их успешное применение в значительной мере зависит от профессиональной подготовки специалиста, который должен иметь четкое представление о специфических особенностях изучаемой системы и уметь корректно поставить задачу или сформулировать проблему. 2.2