Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Тема 4. Основы системного анализа
1. Понятие системного анализа
2. Применение системного анализа
3. Логика и методология системного анализа
4. Логические основы системного анализа
5. Понятие метода и методологии
6. Методы системного анализа (СРС)
1. Понятие системного анализа
Понятие «системный» используется потому, что исследование такого рода в своей основе строится на использовании категории системы.
С одной стороны, системой называется та физическая реальность, по отношению к которой необходимо принять решения (любые естественные и искусственные объекты).
С другой стороны, в процессе системного анализа создается абстрактная и концептуальная система, описываемая с помощью символов или других средств, которая представляет собой определенное структурно-логическое устройство, цель которого — служить инструментом для понимания, описания и возможно более полной оптимиза ции поведения связей и отношений элементов реальной физической системы. Такого рода абстрактной системой может быть математическая, машинная или словесная модель или система моделей и т.д. В физической и соответствующей ей абстрактной системах должно быть установ лено взаимооднозначное соотношение между элементами и их связями. В этом случае оказывается возможным, не прибегая к экспериментам на реальных физических системах, оценить различного рода рабочие гипотезы относительно целесообразности тех или иных действий, пользуясь соответствующей абстрактной системой, и выработать наиболее предпочтительное решение.
Термин «анализ» используется для характеристики са мой процедуры проведения исследования, которая состо ит в том, чтобы разбить проблему в целом на ее составляющие части, более доступные для решения, использовать наиболее подходящие специальные методы для решения отдельных подпроблем и, наконец, объединить частные решения так, чтобы было построено общее решение про блемы. Очевидно, что наиболее эффективно анализ может быть произведен лишь на основе системного подхода, который предусматривает не только органическое сочетание аналитического расчленения проблем на части и исследования связей и отношений между этими частями, но так же делает особое ударение на рассмотрение целей и за дач, общих для всех частей, и в соответствии с этим осу ществляется синтез общего решения из частных решений.
По сути дела, в системном анализе методы анализа и син теза взаимно переплетаются, при осуществлении аналитической процедуры постоянно обращается внимание на способы объединения отдельных результатов в единое целое и влияние каждого из элементов на другие элементы сис темы.
Сегодня «системный анализ» в целом толкуется столь широко и неопределенно, что практически не может быть реализован в конкретных исследованиях. И видимо, не случайно, что сегодня еще нет возможности подобрать сквозной пример достаточно крупного завершенного си стемного исследования. Попытаемся разобраться в этом понятии.
Касаясь различных точек зрения на термин «систем ный анализ», специалисты выделяют два различных под хода.
Сторонники первого из них делают ударение на ма тематику, т.е. на описание сложной системы с помощью формальных средств (блочных диаграмм, сетей, матема тических уравнений). На основе такого рода формально го описания часто ставится математическая задача на отыскание оптимального проекта системы или наилуч шего режима ее функционирования, т. е. нахождения максимума (или минимума) целевой функции системы (например, максимума прибыли, максимума числа выведенных из строя военных объектов, минимума времени выполнения операций, максимума надежности и т.п.) при заданных ограничениях на значения управляемых переменных.
Следует особо подчеркнуть, что составление блок-схем, характеризующих взаимосвязь и последовательность выполняемых операций, — это стадия, предшествующая любым расчетам на ЭВМ. Поэтому во многих случаях системным анализом стали называть любую работу такого рода, выполняемую специалистами, непосредственно занятыми обслуживанием ЭВМ.
Другой подход, который соответствует точке зрения «РЭНД-корпорейшн», во главу угла ставит логику системного анализа. В этом случае подчеркивается неразрывная связь системного анализа с принятием решения, и означающим выбор определенного образа или курса действий среди нескольких возможных альтернатив. Здесь системный анализ рассматривается прежде всего как методология уяснения и упорядочивания или так называе мой структуризации проблемы, которую предстоит решить с применением или без применения математики и ЭВМ. При этом в понятие «структуризации» вкладывается как пояснение реальных целей самой системы, альтернатив ных путей достижения этих целей и взаимосвязей между компонентами в процессе реализации каждой альтернативы, так и достижение углубленного понимания внешних условий, в которых возникла проблема, а отсюда огра ничений и последствий того или иного курса действий. Логический системный анализ в той или иной степени дополняется математическими, статистическими и логи ческими методами, однако как сфера его применения, так и методология значительно отличаются от предмета и методологии формально-математических системных исследований.
Сначала системный анализ базировался главным образом на применении сложных математических приемов. Спустя некоторое время ученые пришли к выводу, что математика неэффективна при анализе широких проблем со множеством неопределенностей, которые характерны для исследования и разработки техники как единого це лого. Об этом говорят многие ведущие специалисты-системщики. Поэтому стала вырабатываться концепция такого системного анализа, в котором делается упор преимущественно на разработку новых по своему существу диалектических принципов научного мышления, логическо го анализа сложных объектов с учетом их взаимосвязей и противоречивых тенденций. При таком подходе на пер вый план выдвигаются уже не математические методы, а сама логика системного анализа, упорядочение процедуры принятия решений. И видимо, не случайно, что в последнее время под системным походом зачастую понимается некоторая совокупность системных принципов.
Такому подходу, которого прежде всего будем придерживаться и мы, соответствует следующее наше определение.
Системный анализ — это взаимосвязанное логико-математическое и комплексное рассмотрение всех вопро сов, относящихся не только к замыслу, разработке, про изводству, эксплуатации и последующей ликвидации со временных ТС, но и к методам руководства всеми этими этапами с учетом социальных, политических, стратегичес ких, психологических, правовых, географических, демо графических, военных и других аспектов.
Подчеркнем, что сущность системного анализа за ключается не в математических методах и процедурах: его рекомендации далеко не обязательно вытекают из вы числений. Самым существенным является то, что систе матически на всех этапах жизненного цикла любой ТС осуществляется сопоставление альтернатив, по возмож ности в количественной форме, на основе логической последовательности шагов, которые могут быть воспро изведены и проверены другими. Системный анализ по зволяет неизмеримо глубже и лучше осмыслить сущность ТС, их структуру, организацию, задачи, закономерности развития, оптимальные пути и методы управления. Сис темный анализ обостряет интуицию руководителя и этим расширяет основу для его суждений, помогая таким образом выработать лучшее решение.
Чем же отличается системный анализ от других ме тодов?
Основные отличия его от других более или менее формализованных подходов при обосновании управленческих решений сводятся к следующему:
рассматриваются все теоретические возможные альтернативные методы и средства достижения целей по жизненному циклу ТС (исследовательские, конструктивные, технологические, эксплуатационные и пр.), правильная комбинация и сочетание этих различных методов и средств;
— альтернативы ТС оцениваются обязательно с позиции длительной перспективы (особенно для систем, имеющих стратегическое назначение);
— отсутствуют стандартные решения;
— четко излагаются различные взгляды при решении одной и той же проблемы;
— применяются к проблемам, для которых не полностью определены требования стоимости или времени;
— признается принципиальное значение организационных и субъективных факторов в процессе приня тии решений, и в соответствии с этим разрабатываются процедуры широкого использования качественных суждений в анализе и согласовании различных точек зрения;
— особое внимание уделяется факторам риска и неопределенности, их учету и оценке при выборе наиболее оптимальных решений среди возможных вариантов.
Повышенное внимание системотехников к факторам риска и неопределенности непосредственно вытекает из распостранения системного анализа на перспективные проблемы. Если риск понимается как потенциальная изменчивость объективных характеристик анализируемых ТС , то неопределенность выражает отсутствие субъективных знаний о том, в какой форме проявятся эти явления.
Тенденция к системному анализу крупных проблем появляется только тогда, когда их масштаб возрастает до такой степени, что решения становятся сложными, трудоемкими и дорогостоящими. При обосновании таких ре шений, которые становятся предметом системного анализа, все большее значение приобретают факторы, рассчитанные вперед на 10—15-летний период. К факторам такого рода относятся прежде всего огромный рост капиталовложений на осуществление крупных программ, охватывающих длительный период, и все большая зависимость этих программ от результатов научных исследований и технических разработок.
Другой важной причиной необходимости учета длительной перспективы является стратегический характер самих целей, которые ставятся перед системным анали зом и которые предопределяют политику правительства (или организации) на длительный период.
Важно отметить, что чем более общие и важные про блемы возникают перед руководителями различных уровней, тем больше возрастает значение системного анализа для их решения.
2. Применение системного анализа
Где можно и нужно применять системный анализ?
Его применение определяется типом проблем, которые мы и рассмотрим.
Все проблемы в зависимости от глубины их познания подразделяются на три класса:
а) хорошо структуризированные или количественно сформулированные проблемы, в которых существенные зависимости выяснены настолько хорошо, что они могут быть выражены в числах и символах, получающих в конце концов численные оценки;
б) неструктуризированные или качественно выра женные проблемы, содержащие лишь описание важ нейших ресурсов, признаков и характеристик, количе ственные зависимости между которыми совершенно не известны;
в) слабо структуризированные или смешанные про блемы, которые содержат как качественные, так и коли чественные элементы, причем качественные малоизвест ные и неопределенные стороны проблемы имеют тенден цию доминировать.
Для решения хорошо структуризованных проблем ис пользуется методология исследования операций (ИО). Она состоит в применении математических моделей и методов {линейного, нелинейного, динамического программирования, теории массового обслуживания, тео рии игр и т.д.) для отыскания оптимальной стратегии управления целенаправленными действиями. Основная проблема применения методов исследования операций состоит в том, чтобы правильно подобрать типовую или разработать новую математическую модель, собрать необходимые исходные данные и убедиться путем анализа исходных предпосылок и результатов математическо го расчета, что эта модель отражает существо решаемой задачи.
В неструктуризованных проблемах традиционным является эвристический метод, который состоит в том, что опытный специалист собирает максимум различных све дений о решаемой проблеме, вживается в нее и на основе интуиции и суждений вносит предложения о целесообразных мероприятиях.
При таком подходе отсутствует какая-либо упорядоченная логическая процедура отыскания решения, и специа лист, выдвигающий определенные предложения, не может сколько-нибудь четко изложить способ, на основе которо го он от совокупности разрозненных исходных сведений пришел к окончательным рекомендациям. При решении проблемы такой специалист полагается на имеющийся собственный опыт, на опыт своих коллег, на профессиональ ную подготовленность, на изучение аналогичных проблем методом ситуаций, но не на четко сформулированную методику.
К слабо структуризованным проблемам, для решения которых предназначен системный анализ, относится боль шинство наиболее важных экономических, технических, политических и военно-стратегических задач крупного мас штаба.
Типичными проблемами такого рода являются те, ко торые:
а) намечены для решения в будущем;
б) сталкиваются с широким набором альтернатив;
в) зависят от текущей неполноты технологических до стижений;
г) требуют больших вложений капитала и содержат элементы риска;
д) внутренне сложны вследствие комбинирования ресурсов, необходимых для их решения;
е) для которых не полностью определены требования стоимости или времени.
При осуществлении системного анализа в процесс структуризации проблемы некоторые ее элементы-подзадачи получают количественное выражение, и отношения между всеми элементами становятся все более определенными. Исходя из этого, в отличие от применения методов ИО, при использовании системного анализа совсем не обязательна первоначальная четкая и исчерпывающая постановка проблемы, эта четкость должна достигаться в процессе самого анализа и рассматривается как одна из его главных целей. Задачи методов ИО могут быть поставлены в количественной форме и решены на ЭВМ. В противовес этому стратегические проблемы, состоящие в выработке долгосрочной политики, в области производства, как правило, не могут быть сформулированы как задачи ИО, Проблемы такого рода являются предметом системного анализа. Стратегические задачи не являются легко квалифицируемыми (т.е. выражаемыми количественно) по причине отсутствия однозначного критерия оптимальности для фирмы в целом и требуют при выра ботке решений привлечения субъективных суждений опытных руководителей и экспертов.
Подведем некоторые итоги по сути системного ана лиза.
1. Системный анализ связан с принятием оптимально го решения из многих возможных альтернатив.
2. Каждая альтернатива оценивается с позиции дли тельной перспективы.
3. СА рассматривается как методология углубленного уяснения (понимания) и упорядочения (структуризации) проблемы.
4. В СА упор направлен на разработку новых принци пов научного мышления, учитывающих взаимосвязь це лого и противоречивые тенденции. Более конкретно — систематически на всех этапах жизненного цикла любой ТС осуществляется сопоставление альтернатив, по возмож ности в количественной форме, на основе логической последовательности шагов.
5. Обостряется интуиция специалистов.
6. Применяется в первую очередь для решения стра тегических проблем.
Итак, СА — это совокупность методов и средств выработки, принятия и обоснования решений (при исследова нии, создании и управлении ТС, в частности).
В чем заключаются новизна системного анализа, его основные преимущества и недостатки?
Новизна системного анализа заключается в том, что он рассматривает проблему в целом, с постоянным ударе нием на ясность анализа, на количественные методы и на выявление неопределенности. Новыми также являются схемы или модели, где связи не могут быть адекватно выражены с помощью математической модели.
Достоинство системного анализа состоит в том, что он позволяет систематически и эффективно сочетать суждения и интуицию экспертов в соответствующих областях.
Системный анализ должен рассматриваться не как противопоставление субъективным суждениям, а как структурная основа, которая обеспечивает использова ние суждений экспертов в разных областях для получе ния результатов, превосходящих любые индивидуальные суждения. Это его цель, и возможность этого он обеспечивает.
Но субъективность суждений, неточность знаний, интуитивность оценок и неопределенность сведений о при роде и о действиях других людей приводят к тому, что на базе исследования можно добиться не больше, чем оцен ки некоторого преимущества выбора одной альтернативы по сравнению с другой.
Системный анализ имеет и ограничения, как и другие способы исследования. Например, чистая интуиция. При использовании чистой интуиции в противоположность интуиции, применяемой в системном анализе, не предпринимается никаких усилий, чтобы выявить структуру проблемы или установить причинно-следственные связи получить решения. Интуитивный процесс состоит в том, чтобы узнать все, что можно, о проблеме, вжиться в нее подсознательно найти решение.
Ограниченность системного анализа обусловлена:
— неизбежной неполнотой анализа;
— приближенностью меры эффективности;
— отсутствием способов точного предсказания буду щего.
Некоторые факторы социально-политического харак тера должны играть важную роль при разработке и выбо ре альтернатив. Однако в настоящее время не существует даже приближенных способов измерить эти факторы, и приходится их учитывать интуитивно.
Чрезвычайно важно заострить на неизмеряемых фак торах внимание ответственного руководителя, который принимает решения.
Недостатки системного анализа заключаются в сле дующем. Многие факторы, имеющие фундаментальное значение, не поддаются количественной обработке и мо гут быть упущены из рассмотрения или умышленно ос тавлены для последующего рассмотрения, а потом забы ты. Иногда им может придаваться неправильный вес в самом анализе либо в решении, основанном на таком ана лизе.
Другая причина в том, что исследование может внеш не выглядеть до такой степени научным и количественно точным, что ему может быть приписана совершенно не оправданная обоснованность, несмотря на то что она вклю чает много субъективных суждений. Другими словами, мы можем быть так очарованы привлекательностью и точно стью чисел, что просмотрим упрощения, сделанные для достижения этой точности, упустим анализ качественных факторов и преувеличим важность абстрактных вычисле ний в процессе решения. Но без анализа мы сталкиваем ся с еще большей опасностью упущения улучшений тех или иных соображений и неправильного «взвешивания» отдельных факторов.
Еще одним недостатком системного анализа является то, что он находится на начальной стадии своего разви тии, его методологию еще никак нельзя назвать устоявшейся, а практическая применимость и эффективность во многом зависят от совершенства экономических, математических, логических методов и уровня конкретных знаний о сложнейших общественно-политических и социально-экономических процессах, от возможностей получения соответствующей информации о них.
Даже при четкой логическо-структурной основе исследования и применении формальных методов оценки альтернатив и поиска наилучших решений огромную роль на всех его стадиях продолжают играть субъективные сужде ния и интуиция экспертов и лиц, ответственных за принятие решений. Поэтому системный анализ практически никогда полностью не достигает таких стандартов научного исследования, как объективность, точность и воспроизво димость результатов.
В чем заключается основное значение системного анализа?
В качестве основного и наиболее ценного результата системного анализа признается не количественное определенное решение проблемы, а увеличение степени ее понимания и возможных путей решения у специалистов и экспертов, участвующих в исследовании проблемы, и, что особенно важно, у ответственных лиц, которым предоставляется набор хорошо проработанных и оцененных альтернатив.
Полезность новых методов анализа и управления и в первую очередь системного анализа состоит в следующем:
1) в большем понимании и проникновении в суть проблемы: практические усилия выявить взаимосвязи и ко личественные ценности помогут обнаружить скрытые точ ки зрения за теми или иными решениями;
2) в большей точности: более четкое формулирование целей, задач... снизит, хотя и не устранит, неизбежно не ясные стороны многоплановых целей;
3) в большей сравнимости: анализ (политика) может быть осуществлен таким образом, что планы для одной страны или района могут быть с пользой увязаны и срав нены с планами и политикой в отношении других райо нов; при этом можно выявить общие элементы;
4) в большей полезности, эффективности: разработка новых методов должна привести к распределению денеж ных ресурсов... более упорядоченным образом и должна оказать помощь в проверке ценности интуитивных суж дений.
Значение методов системного анализа проиллюстри руем на одном примере. Но сначала вспомним, что ос новными задачами системного анализа являются опре деление всего набора альтернатив решения проблемы и их сравнение с точки зрения затрат и эффективности при достижении определенной цели. Всякая сложная про блема включает множество различных факторов, кото рые не могут быть охвачены одной дисциплиной. Поэто му целесообразно создавать междисциплинарные груп пы специалистов, имеющих знания и квалификацию в различных областях. При этом более важным является и то, что проблема выглядит по-разному в глазах экономис та, биолога, инженера и пр. и различные подходы, свойственные им, могут лучше способствовать отысканию ре шений.
Возникает необходимость рассматривать проблему с различных точек зрения, чтобы выяснить, какой имен но подход или какая комбинация «специальных подхо дов» является наилучшей.
3. Логика и методология системного анализа
Применение системно-структурных исследований во многих областях науки и техники позволяет утверждать лишь о тенденции современного общества к использова нию системного подхода.
Почему мы говорим только о тенденции, а не о реаль ном системном анализе?
Объясняется это тем, что реальный системный анализ может производиться только при наличии арсенала специ фических методов системного исследования технических объектов (систем). К сожалению, успехи в направлении построения системной технической науки к настоящему времени более чем скромны. В ее различных разделах (системный подход к проблеме кода технико-экономической информации, системный подход при проектировании и улучшении системы качества контроля, системный подход к расчету систем и пр.) много говорится о задачах систем ного анализа, понятие «система» становится одним из главных, ищутся пути понимания объектов исследования как систем и т. д. Реальная польза от этого направления мо жет, однако, быть получена лишь в том случае, когда спе циалисты конкретных технических дисциплин будут иметь развернутое теоретическое представление о логике и методологии системного исследования. Только при этом условии ученые и инженеры смогут переосмыслить свои полу ченные результаты, применяемые методы и наметить пути дальнейшего анализа.
Важность построения логики и методологии систем ного анализа представляется исключительной, так как в определенном смысле здесь лежит путь ко всем дальней шим успехам системной науки и техники.
Отсутствие специально построенной методологии си стемного анализа приводит к тому, что исследователи, решая новые по своему типу задачи, вынуждены пользоваться старыми, для иных задач, построенными логическими средствами. Это не только приводит к аморфности, бесформенности в понимании существа и специфики системного метода, но и непосредственно отражается на эффективности исследований современных технических систем. Объясняется это тем, что современный уровень развития техники, нашедший свое наиболее яркое выра жение в сложных технических системах, и все возраста ющая специализация отдельных областей техники требу ют сосредоточения основного внимания на проблемах, связанных со всей системой в целом. А это приводит к фундаментальной переориентации научного мышления, его основных категорий.
В сознании современных исследователей все более утверждается концепция, что получение значительного результата исследования во многом определяется исход ной позицией, точнее, принципиальным подходом к по становке проблемы и определению общих путей движе ния исследовательской мысли. Это приводит к своеобраз ной переоценке ценностей. Если еще совсем недавно познание измерялось почти исключительно по совокупно сти его конечных результатов, то сейчас все большее зна чение начинает приобретать научная обоснованность на чальных этапов исследования, определяемых во многом применяемыми методами. Такое изменение объясняется огромной технической оснащенностью современного по знания, при которой решение точно поставленной задачи (сколь бы сложной она ни была) обычно не создает боль ших трудностей.
Кроме того, в условиях огромного размаха исследова ний и многообразия решаемых задач исходные основа ния научно-практических разработок становятся одним из главных критериев для оценки перспективности и зна чимости этих разработок, а следовательно, и для оценки их системной эффективности.
Еще в начале XX в. внимание ученых было целиком приковано к объекту исследований. Что же касается прин ципов и структуры самого исследования, то обычно их в явном или неявном виде строил и определял сам исследо ватель, соединяя в одном лице и теоретика, и методолога, и разработчика.
Во второй половине XX в. такое соединение все чаще оказывается не только затруднительным, но и невозмож ным. Проблема методологии научного исследования все более настоятельно требует специального изучения, и на этой основе логика и методология науки обнаруживают растущую тенденцию к выделению в самостоятельную научную дисциплину.
Главными задачами методологии являются выработ ка средств соотносительной оценки эффективности раз личных подходов к исследованию, а также анализ логи ческой структуры и условий применимости каждого из них.
Таким образом, построение логики и методологии на уки, и в частности, системного анализа, является в насто ящее время первоочередной задачей, требующей не замедлительного решения. Только по мере ее решения можно внести строгость и ясность в наше, пока еще ин туитивное, понимание задач и методов системного ана лиза.
4. Логические основы системного анализа
Логика (греч. logos — речь, мысль, разум) есть наука о законах, формах и приемах правильного построения мыс ли, т.е. мышления, направленного на познание объектив ного мира. Основные задачи логики — выявление условий достижения истинных знаний, изучение внутренней структуры мыслительного процесса, выработка логичес кого аппарата и правильного метода познания.
Органически связанная с теорией познания, логика представляет собой совокупность научных дисциплин, глав ными из которых являются диалектическая и формальная логика. Это разделение обусловлено наличием двух аспектов мышления — содержательного и формального.
По своему содержанию мышление есть отражение зако номерностей реальной действительности. Исходя из наибо лее общих законов развития природы, общества и нашего мышления, логика формулирует научный, диалектический метод, учитывающий объективную диалектику предметно го мира и отражение его в человеческом сознании.
Вместе с тем мыслительный процесс имеет свою внут реннюю структуру, он реализуется в таких естественно сложившихся формах, как понятие, суждение, умозаклю чение. Оперирование понятиями, суждениями и получе ние нового, выводного знания в умозаключениях состав ляют формальнологический аппарат мышления. Логические операции с этими формами и лежащие в их основе формальные законы связи между понятиями и суждениями изучает формальная логика.
Развиваясь на общественно-трудовой основе, внутрен няя структура мыслительного процесса формировалась в соответствии с закономерностями природы и свойствами человеческого мозга. Логическая форма обусловлена наи более общими, чаще всего встречающимися свойствами, простейшими связями и отношениями реального мира. Поэтому она закономерно выражает устойчивые черты всякого правильного мышления.
Но мышление есть процесс познавательной деятель ности индивида, предмет междисциплинарных исследо ваний. Например, философия изучает соотношение мате рии и мышления, пути познания мира с помощью мышления. Формальная логика рассматривает основные формы мышления (понятия, суждения, умозаключения). Социо логия занимается анализом исторического развития в за висимости от социальной структуры общества. Физиоло гия изучает мозговые механизмы, с помощью которых реализуются акты мышления. Кибернетика рассматрива ет мышление как информационный процесс, фиксируя общее и различное в работе ЭВМ и в мыслительной дея тельности человека. Психология изучает мышление как познавательную деятельность, дифференцируя ее на виды в зависимости от уровня.
Различают следующие виды мышления:
— наглядно-действенное — как первая ступень мыш ления; характеризуется тем, что решение задачи осуще ствляется с помощью реального, физического преобразо вания ситуации, опробования свойств объекта;
— словесно-логическое — характеризуется использо ванием понятий, логических конструкций;
— наглядно-образное — наиболее полно воссоздает все многообразие различных характеристик предмета; в об разе может быть зафиксировано одновременно видение предмета с нескольких точек зрения (!!!), устанавливает ся «невероятное» сочетание предметов и их свойств; и в этом качестве оно неразличимо с воображением.
Мыслительная деятельность побуждается мотивами (физиологическими потребностями, уверенностью в за втрашнем дне, уважением к себе и признанием со сторо ны других, реализацией потенциала своей личности, соци альными контактами и пр.). А.Н. Леонтьев утверждает, что развитие мотивов происходит через изменение и рас ширение круга деятельности, преобразующей пред метную действительность.
Выделяют следующие типы мышления:
— теоретическое — направлено на открытие зако нов, свойств объекта;
— практическое — связано с постановкой целей, вы работкой планов и проектов, часто развертывающихся в условиях дефицита времени;
— логическое (аналитическое) — связано с анализом действий;
— интуитивное — характеризуется быстротой про текания, отсутствием четко выраженных этапов, минималь ной осознанностью.
Имеется и другая специфика логики системного ана лиза. Например:
— рекомендуется сравнивать не только два варианта объектов исследования, а все возможные теоретические альтернативы;
— речь идет не просто о синтезе предметного знания, а о получении системной картины мира;
— не простое логическое абстрагирование как выде ление существенного и отвлечение от второстепенного, а переход к синергетике;
— не просто обобщение как объединение общих свойств однородных предметов, а объединение даже жи вой и неживой природы, материального и духовного, хао са и порядка и т.д.;
— суждения и умозаключения не просто в рамках пред метного знания, а в рамках целостных научных, теологи ческих, мифических и прочих знаний.
Основная задача логики системного анализа — откры тие путей движения к достижению новых системных ре зультатов, а не экономических или каких-либо других.
Важнейшей и первоначальной категорией логики яв ляется научная проблема. Чтобы занятия имели научный характер, пишут канадские эксперты в области образова ния Л. Эллиот и У. Уилкокс, они должны начинаться с постановки проблемы и кончаться выводами. Между нача лом и концом надо уметь выдвигать гипотезы, проверять их наблюдением и экспериментом.
В научных статьях и монографиях, в научных дискус сиях и на конференциях, в личном общении ученых — всюду мы сталкиваемся со словом «проблема» в самых различных его сочетаниях: поставил проблему, решил проблему, разработал проблему, актуальная, важная, по исковая, прикладная проблема и т.д.
Что же это такое?
В самом общем случае под проблемой понимается не соответствие между необходимым (желаемым) и факти ческим положением дел.
В науке выбор тематики исследований, предпринима тельства, конкретных проблем — начало всех начал. Ника кие усилия ученых, никакая отличная организация работ и самая современная техника эксперимента не приведут к успеху, если направление поиска выбрано ошибочно. А между тем вопросам строгого, научно обоснованного под хода к выбору тематики у нас уделяется весьма скромное внимание.
Использование системного анализа может помочь лик видировать узкое место, поскольку одним из ценных его назначений является правильная и четкая постановка про блемы.
Правильная формулировка проблемы — залог повы шения эффективности общественного и частного произ водства.
Проблемы различают по степени их структуризации, т.е.:
1) по ясности, осознанности их постановки;
2) степени детализации и конкретизации представле ний об их составляющих и взаимосвязях;
3) соотношению количественных и качественных фак торов, отмечаемых в постановке проблемы.
В соответствии с этим выделяют три класса проблем:
1) хорошо структуризованные, или количественно сфор мулированные;
2) слабо структуризованные, или смешанные, содер жащие количественные и качественные оценки;
3) неструктуризованные, или качественные проблемы.
Для решения проблем первого класса существует хо рошо развитый математический аппарат исследования опе раций.
Для решения проблем второго класса нужны систем ные методы.
Для решения проблем третьего класса применяются эвристические методы. (В Древней Греции это система обучения путем наводящих вопросов.)
Следовательно, системный анализ и применяется для того, чтобы сначала хотя бы слабо структуризованную про блему превратить в хорошо структуризованную, к реше нию которой можно приложить аппарат исследования опе раций и теорию оптимизации.
Таким образом, проблема может быть сформулирова на и после обнаружения ее решения
Известно, что любая задача по совершенствованию деятельности в той или иной области включает решение ряда вопросов.
Во-первых, надо четко установить границы совершенствуемой области, что исключает тенденцию «объять необъятное».
Во-вторых, следует сформулировать условия, которые характеризуют необходимое или желаемое положение дел в этой области. Необходимым мы его называем тогда, когда оно объективно обусловлено, а желаемым — при субъективном подходе.
В-третьих, нужно определить фактическое положение дел в анализируемой области и на этой основе выявить недостатки, т.е. несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел.
В-четвертых, следует оценить последствия, к которым приводят выявленные недостатки, если их не устранить, или иначе — оценить актуальность выявленных проблем. И если проблемы актуальны, мы говорим, что они требуют решения.
Чтобы построить такое решение, надо проанализиро вать причины, порождающие выявленные недостатки, а также определить средства устранения этих причин и, наконец, установить пути реализации выбранных средств.
Важным для организации науки является вопрос о так называемых мнимых проблемах. Под последними понима ются проблемоподобные структуры, которые не являются про блемами, но либо ошибочно принимаются за них, либо вы даются за такие. В зависимости от характера возникнове ния все мнимые проблемы можно разделить на два класса.
1. Экстранаучные мнимые проблемы, причины которых находятся вне науки. В основе их возникновения — ми ровоззренческие, методологические, идеологические и про чие заблуждения.
2. Интранаучные проблемы, причины которых коре нятся в самом познании, в его достижениях и трудностях. К ним относятся:
— «уже не проблемы», т.е. решенные, но принимае мые ошибочно за нерешенные;
— «еще не проблемы», которые возникают как следствие отрыва нашего мышления от реальных возможностей настолько, что оно не в состоянии ни в настоящем, ни в обозримом будущем указать средства актуализации и решения этих проблем;
— «никогда не проблемы», т.е. такие проблемоподобные структуры, для которых вообще не существует решения (например, создание вечного двигателя), иначе говоря, постановка которых противоречит всем фундаменталь ным принципам науки.
Существенной с практической точки зрения является задача выработки критериев для различения реальных и мнимых проблем, а также методик их распознавания. Диалектический подход позволяет сформулировать целый ряд критериев (существования, адекватности, необходимости, предпосылок, преемственности, разрешимости, проверяе мости, истинности и др.), которые дают возможность с достаточной степенью достоверности отделять подлинно научные проблемы от мнимых.
К появлению ложных проблем приводит и отсутствие системного мышления.
Теория — совокупность знаний, образующих систему на основе некоторых общих положений. Иначе — это система знаний, пронизанная общими положениями, ча сто называемыми идеями теории. Природа общих поло жений может быть различной. В качестве общих положе ний могут вступать качественные и количественные зако номерности. В науке различают теории разного уровня. Самым высоким уровнем является дедуктивная теория.
В дедуктивной теории различают две части: основа ния и следствия.
Основания теории включают следующие элементы:
1) группу понятий;
2) основные положения;
3) эмпирический базис — научные факты, входящие в теорию опосредованно.
Основные положения дедуктивной теории (постулаты) — это высказывания, которые логически не выводятся из других знаний в рамках этой же теории, а являются обобщением опыта и проверяются опытами (прямыми, а чаще косвенными). В формулировке постулатов проявля ется и определенное видение учеными эмпирического материала. Форма основных положений может быть разной; они могут быть выражены в форме:
1) принципов;
2) модельных гипотез;
3) математических гипотез.
К постулатам теории предъявляются определенные требования: они не должны ни противоречить друг другу, ни вытекать один из другого.
5. Понятие о методе и методологии
Метод — это путь познания, опирающийся на некото рую совокупность ранее полученных общих знаний (прин ципов).
В связи с таким пониманием метода следует обратить внимание на два обстоятельства. Первое: для методического подхода к предмету исследования необходимо некоторое предварительное познание, которое само зачастую может быть и ненаучным, неметодическим, стихийным. Второе: любой методический подход, опираясь на некоторые об щие знания, связывается тем самым с какими-либо фи лософскими взглядами, представлениями.
Поскольку метод связан с предварительными знания ми, методология, естественно, делится на две части: уче ние об исходных основах (принципах) познания и учение о способах и приемах исследования, опирающихся на эти основы.
В учении об исходных основах познания анализируются и оцениваются те философские представления и взгля ды, на которые исследователь опирается в процессе познания. Следовательно, эта часть методологии непосредственно связана с философией, с мировоззрением.
В учении о способах и приемах исследования рассмат риваются общие стороны частных методов познания, составляющих общую методику исследования.
Методология научного познания изучает методы научного исследования. К ним относятся, во-первых, исходные основы и принципы научного исследования и, во-вторых, приемы и способы эмпирического и теоретичес кого исследования в науке, опирающиеся на эти принципы. Методологию научного познания иногда отождествля ют с логикой научного исследования. Такое отождествле ние нельзя считать правильным. Оно возникло в рамках логического позитивизма, преувеличивающего значение логики в познании до такой степени, что даже философию он стал рассматривать лишь как часть логики, а именно — как логический анализ языка науки.
Нетрудно понять, что содержание методологии науч ного познания шире, чем содержание логики научного исследования. Последняя обычно понимается как учение лишь о логических методах научного исследования. Ме тодология же научного познания сверх того изучает ис ходные принципы познания, методы подготовки и прове дения наблюдения и эксперимента, пути формирования и развития общих научных понятий и т.д.
Как уже отмечалось, для науки необходимы особые методы познания. Это эксперимент, использование слож ных приборов, математических абстракцией и разнообразных методов логического мышления, подчас с при менением вычислительных машин, кибернетических устройств и т.п.
В научном познании в результате применения специ альных методов исследования формируется такая форма, которая выражает объективные особенности явлений и законов природы и общества, а потому имеет в конечном счете общечеловеческое значение.
Отдельные элементы научных знаний появились дав но. Зачатки опытного исследования природы и создания некоторых элементарных разделов математики (в частнос ти, геометрии) наблюдались еще в древности. Однако под линная наука возникла лишь тогда, когда сложились и ста ли систематически применяться особые научные методы — методы эмпирического и теоретического исследования яв лений природы, что относится примерно к XVII в.
До этого научные знания и методы, как эмпиричес кие, так и теоретические, имели два существенных недо статка: во-первых, они еще не были систематическими; во-вторых, отдельные знания обобщались при помощи умозрительных и далеких от науки общих представлений о мире (взгляды Аристотеля в древности и эти же взгля ды, приспособленные в средние века к религиозному ми ропониманию).
В соответствии с развитием эксперимента, стимули ровавшим прогресс науки в целом, расширялись и теоре тические научные исследования. Но следует отметить, что методы теоретического исследования в значительной мере зависели от философских представлений о природе и от общенаучной картины мира.
Для первой стадии развития эксперимента характер ны механика и механицизм в общих представлениях о мире. Поэтому возможности теоретических научных исследований в то время ограничивались теми разделами математики, которые были связаны с механикой (классический анализ).
Второй стадии эксперимента соответствовали разработка теории электромагнетизма и переход от механическом картины мира к электродинамической. Теоретические методы научного исследования в данном случае обуславливались прежде всего физикой и теми науками, которые к ней примыкали. При этом разрабатывались новые математические методы, выходящие за рамки классического анализа.
Третья стадия эксперимента — это современная атомная физика и разработка современной квантово-полевой научной картины мира. Математика и математизация раз личных наук приобрели принципиально важное значение, что обеспечило появление качественно новых разделов математики.
Теоретические методы научного исследования необычайно расширились после возникновения кибернетики и создания различных вычислительных кибернетических устройств. Появились новые возможности для разработ ки универсальных теоретических методов, применимых в любых науках, как естественных, так и общественных. Возникла настоятельная необходимость создания специальных исследовательских учреждений, занимающихся разработкой общих теоретических и математических ме тодов научного исследования.
В чем состоят главные особенности научного позна ния в современных условиях?
1 В наши дни становится все более ясным, что исход ные основы (принципы) научного познания по своей объективной сущности (т.е. вне зависимости от тех или иных философских убеждений самих ученых) являются диалектико-материалистическими.
2. Наука так глубоко проникла во все отрасли народного хозяйства, что планирование последнего, в свою оче редь, требует и единого планирования научных исследований.
3. Значение и масштабы научных исследований настолько возросли, что в ряде областей необходимо не только внутригосударственное, но и международное планирования.
4. Объем научных знаний так возрос, что возникла потребность его особой систематизации. Систематиза ции — это объединение предметов или знаний о них путем установления существенных связей между ними, порядка между частями целого на основе определенных за кономерностей, принципов или правил.
В условиях быстрого роста объема научных знаний особо важное значение приобретает разработка методов получения и приобретения новых научных знаний и спо собов быстрого овладения ими.
Знания можно синтезировать лишь на основе каких-либо общих представлений о мире.
Создание научного синтеза — важнейшая проблема. Её решение позволит построить современную теорию научного знания, разработать более эффективные мето ды получения новых научных знаний и методы быстрого овладения ими.
6. Методы системного анализа
Арсенал методов системного анализа весьма велик, и каждый из методов имеет свои достоинства и недостат ки, а также область применения как по отношению к типу объекта, так и по отношению к этапу его исследования. Но необходимо отметить, что, к большому сожалению, в литературе отсутствует классификация этих методов, которая была бы принята единогласно всеми специалистами.
Исследователи пред лагают четыре группы методов, но совсем другого содер жания: экономико-статистические, экономико-математи ческие, экономической кибернетики и теории принятия решений.
Анализ научно-технической литературы позволяет утверждать, что сегодня отсутствуют системные методы оценки. Для оценки применяют самые разнообразные, но локальные методы: экономические, технические, социаль ные, политические... Наиболее распространенной является экономическая оценка по критерию эффективности.
Нельзя также признать правильным и утверждение многих специалистов о том, что политические и социальные факторы растворяются в экономической эффективности. Мы считаем, что каждый из этих факторов имеет относительно самостоятельное значение. Самостоятельность выражается в том, что, исходя из какого-либо фактора, наиболее важного в данное время, и конкретных условий, требование достижения максимальной экономической эффективности может быть нарушено. Например, в интересах обороны государства размещение некоторых предприятий и производств осуществляется в таких райо нах страны, которые по сравнению с другими обеспечивают меньший уровень производительности труда и экономической эффективности капитальных вложений.
Теперь познакомимся со вторым аспектом методоло гии — с состоянием вопроса по средствам оценки и, прежде всего с понятийным аппаратом.
Сегодня оценка современных технических устройств и технологических процессов осуществляется по самым различным обобщенным показателям.
Какой же из них является наиболее объективным с точки зрения системной оценки? Для ответа на этот во прос опять-таки обратимся к «законодателям» нашей грам матики — словарям, справочникам, стандартам...
Понятие полезный, по Ожегову, обозначает «принося щий пользу или пригодный для определенной цели». Но применительно к ТС польза может быть самой разнообраз ной. Кроме того, современные ТС, как правило, являются многоцелевыми. Поэтому это понятие конкретно не рас крывает совокупность всех существенных свойств и не может, по нашему мнению, выступать в качестве систем ной оценки ТС. В экономико-математических исследова ниях под полезностью понимается категория, означающая результат, эффективность экономического решения или деятельности. Различный смысл этому термину придается и в других областях знания: а психологии, социологии, в теории игр, политической экономии... Например, в марксистской политэкономии принята категория общественной полезности, введенная К. Марксом: под ней понимается объективный результат про изводственной деятельности в обществе.
В цитируемом словаре утверждается, что «повсюду, где вы прочитаете слово «полезность», вы можете смело заме нить его словами "предпочтительность", "результат", "эф фект"». Но в ряде случаев конечным результатом может быть достижение свойств, имеющих узкую направленность. Например, надежность. Но ТС может быть надежной, но неэкономичной — и поэтому не должна быть выбранной для внедрения в народное хозяйство.
Таким образом, понятия «полезность» и «результатив ность» нежелательно применять в качестве системной оцен ки.
Слово целесообразный понимается как соответствую щий поставленной цели (Ожегов С.И. Словарь русского языка. М.: Сов. энцикл., 1972).
Понятие прогрессивный означает возрастающий (Оже гов С.И. Словарь русского языка. М.: Сов. энцикл., 1972). Но эта прогрессивность может носить локальный харак тер (например, по одному, двум свойствам) и поэтому не отвечает требованиям системной оценки.
Слово рациональный понимается как разумный, целе сообразный, обоснованный. Но разум, точ нее абстрактное мышление не является единственным ис точником истинного знания. Ведь из философии известно, что рационализм недооценивает роль чувственного познания и полагает, что человек способен познать мир интуитивно, вне всякого опыта. Отрыв понятий и других форм мышления от ощущений и восприятий приводит рационалистов в конечном счете к идеализму. Следовательно, использование рационального критерия неизбежно приведет к искажению познавательного процесса, к отрыву мысли от действительности и поэтому недопустимо.
Технический уровень есть степень величины, значимости, развития какого-либо технического свойства.
Производительность труда — один из обобщающих показателей, характеризующих эффективность обществен ного производства.
Условия труда являются частными показателями и не могут быть использованы в виде критерия системной оцен ки.
Оптимальность (оптимум) — употребляется по меньшей мере в трех значениях:
— наилучший вариант из возможных состояний сис темы — его ищут, «решая задачи на оптимум»;
— наилучшее направление изменений (поведения) си стемы («выйти на оптимум»);
— цель развития, когда говорят о «достижении опти мума».
Термин «оптимальность» означает характеристику ка чества принимаемых решений (оптимальное решение зада чи, оптимальный план, оптимальное управление), характе ристику состояния системы или ее поведения (оптимальная траектория, оптимальное распределение ресурсов, опти мальное функционирование системы) и т. п.
Оптимум и оптимальность — не абсолютные понятия: нельзя говорить об оптимальности вообще, вне условий и без точно определенных критериев оптимальности. Реше ние, наилучшее в одних условиях и с точки зрения одного критерия, может оказаться далеко не лучшим в других ус ловиях и по другому критерию.
Совершенство — полнота всех достоинств, высшая степень какого-нибудь качества (Ожегов С.И. Словарь русского языка. М.: Сов. энцикл., 1972).
К сожалению, в научно-технической литературе понятие эффективности очень многообразно. Поэтому ниже мы уточним этот термин. О понятийном аппарате специально и говорить не приходится, так как уже наши рас суждения о методологии, методах и принципах потребовали его применения. Представляется совершенно неоспоримым, что любые методы и принципы исследования в их приме нении к решению конкретно-научных проблем лишь тогда станут полностью эффективными, когда они будут пользоваться точным, строгим научным языком.
И наконец, третий аспект методологии — принципы, оценки.
Принцип — это обобщенные опытные данные, это за кон явлений, найденный из наблюдений. Поэтому их ис тинность связана только с фактом, а не с какими-либо домыслами.
По своей структуре методы и принципы имеют общие черты и различия. Метод — это не фактическая деятель ность, а возможные ее альтернативные способы. Прин цип — это постоянно и последовательно применяемый метод. Следовательно, по мере того как метод теряет свою альтернативность, становится все больше и больше пре обладающим вариантом или даже единственным вариан том действий, тем меньше он метод и тем больше он прин цип.