Теория системного анализа Тема 5 Процедуры системного

Теория системного анализа

Тема 5. Процедуры системного анализа Учебное время 2 часа Учебные вопросы: 1. Целеполагание, область целеполагания, структурные цели. 2. Вскрытие системности. 3. Примеры системных диаграмм. 14. 02. 2018 6: 10: 21 2

Вопрос 1. Целеполагание, область целеполагания, структурные цели Целенаправленно создавая систему, субъект должен заложить B нее желаемую концепцию развития, т. е. осуществить целеполагание, или целеуказание. Развитие естественной системы – это целенаправленное движение к равновесному состоянию, достижение которого составляет ее внутреннюю цель. Внешняя цель естественной системы в зависимости от мировоззрения исследователя увязывается либо с ее божественным предназначением, либо с естественной (природной) целесообразностью. 14. 02. 2018 6: 10: 21 3

Для искусственных систем внешняя цель задается извне. Искусственная система создается для того чтобы обеспечить достижимость определенной цели. На активной стадии своего жизненного цикла система стремится достичь поставленную цель, рационально расходуя доступные ресурсы. Такое развитие системы называют целеориентированным. Цель, вне зависимости от формы ее существования, призвана активнее побуждать элементы системы к созидательной деятельности. В целеориентированных системах важен результат достижения некоторого заданного состояния. 4 14. 02. 2018 6: 10: 21

По причине неопределенности цель системы увязывают с тенденциями ее развития, выражаемыми через категорию ценности. В этом случае система будет ценностноориентированной. В ценностно-ориентированных системах осуществляется процесс действия, оцениваемый по определенным неколичественным критериям. Процесс исследования представляет собой целеориентированную систему, которую точно и детально можно описать с помощью сетевого графа. 14. 02. 2018 6: 10: 21 5

Процесс целеполагания связан с формулировкой требований, предъявляемых к окончанию управляемого периода, в виде конкретных значений параметров состояния. Процедура целеполагания учитывает возможные варианты развития событий, установления факта достижения цели. 14. 02. 2018 6: 10: 21 6

Правила, которыми руководствуются при выполнении процедуры целеполагания: 1) При назначении цели лучше ограничиться незначительным числом существенных требований к системе. Это позволит постоянно контролировать развитие системы и периодически «подправлять» ее фактическую деятельность с помощью управляющих воздействий, если она отклонилась от плановой деятельности. 2) Чем выше значимость факта достижения цели, тем меньше следует принимать в расчет оптимистические прогнозы относительно деятельности системы в области достижимости. 14. 02. 2018 6: 10: 21 7

3) При формулировании цели системы в виде последовательности частных задач большое внимание следует уделять своевременности принятия решения о достижении промежуточной цели и переходе к следующему этапу движения к глобальной цели. Задержка может привести к дополнительным ресурсным издержкам или поставить под сомнение успех предшествующих действий, а преждевременное решение не позволит воспользоваться плодами достигнутого. 14. 02. 2018 6: 10: 21 8

В организационных, экономических, социологических и других системах с активными элементами, описываемых открытыми моделями, цели формируются внутри системы. Первоначально цель рождается в сознании руководителя или иного лица, принимающего решение. В процессе озвучания цели и обсуждения ее с сотрудниками цель подвергается детализации и трансформируется в набор упорядоченных (или неупорядоченных) подцелей, который делает ее более конкретной и понятной для всех участников целеобразования. 14. 02. 2018 6: 10: 21 9

Задача формулирования глобальной цели в сложных системах сводится к ее структуризации или декомпозиции. Идея коллективного формирования стратегии развития компании заложена в основу так называемой системы сбалансированных показателей, позволяющей построить модель желаемого будущего (видение компании), перевести ее в плоскость конкретных стратегических задач (подцелей) и увязать их с параметрами состояния компании и факторами, призванными обеспечить достижение планируемых результатов. 14. 02. 2018 6: 10: 21 10

Система сбалансированных показателей включает четыре подсистемы: - финансовую; - клиентскую; - внутренних бизнес-процессов; - обучения и развития персонала. Они описывают стратегию компании, формируют мировоззрение ее сотрудников, с одной стороны, и предоставляют менеджменту универсальный механизм для выработки и принятия управленческих решений — с другой стороны. 14. 02. 2018 6: 10: 21 11

На начальных этапах целеполагания глобальную цель системы задают в виде сетевой или древовидной структуры. Сетевое представление последовательности подцелей требует хорошего знания исследуемой системы, специфики ее функционирования и технологии продуцирования конечных результатов. Сетевая целевая структура может формироваться не сразу, а постепенно. По мере достижения одних подцелей формируются другие, располагающиеся в направлении глобальной цели. 14. 02. 2018 6: 10: 22 12

Построение дерева целей составляет одну из ключевых задач системного анализа. При этом необходимо следить, чтобы на каждом уровне иерархии сохранялась целостность глобальной цели. Выполнение этого требования не означает, что достижение некоторой цели вышестоящего уровня может быть полностью обеспечено посредством достижения подчиненных ей подцелей. Цель системы, как и сама система, обладает свойством эмерджентности и представляет собой нечто большее, чем простая сумма подчиненных подцелей. 14. 02. 2018 6: 10: 22 13

Любая промежуточная вершина дерева целей может рассматриваться с двух позиций: - как цель для вершин нижестоящего уровня, зависящих от нее; - как средство достижения вершины вышестоящего уровня. цели В этой связи вершинам различных уровней присваивают различные названия, например «цели» , «задачи» , «мероприятия» , «проекты» , или просто фиксируют «цели 1 -го уровня» , «цели 2 -го уровня» и т. д. 14. 02. 2018 6: 10: 22 14

Формирование древовидных целей может проводиться по принципу: - «сверху вниз» (метод структуризации, метод декомпозиции, целевой подход): - «снизу вверх» (морфологический подход, тезаурусный подход, лингвисти-ческий метод, терминальный подход). По мере перехода с верхнего уровня на нижний происходит смещение в диапазоне определения цели от цели-идеала к конкретным целям. 14. 02. 2018 6: 10: 22 15

На нижних уровнях иерархии цели могут приобретать вид ожидаемых результатов с указанием критериев их оценки, в то время как цели верхних уровней могут формулироваться в общих чертах без указания критериев. По этой причине целевые древовидные структуры могут характеризоваться «слабой» иерархией, т. е. содержать «разрывы» (нестрогую зависимость) между вершинами соседних уровней дерева. 14. 02. 2018 6: 10: 22 16

Вопрос 2. Вскрытие системности Одной из ключевых системных характеристик является наличие обратных связей. При исследовании проблемы необходимо выявить фиксирование причинно-следственных связей и установление петель (контуров) обратной связи. Петли обратной связи позволяют проследить и понять, как одни элементы системы влияют на другие. В конечном итоге выстраивается ряд замкнутых взаимодействующих контуров, или системных диаграмм, в которых воплощены самые важные взаимовлияния в системе. 14. 02. 2018 6: 10: 22 17

Построение системных диаграмм сводится к визуализации контуров обратной связи и отношений между образующими их элементами. Для этого используется ряд графических конструкций или «строительных» блоков, в совокупности образующих язык системных диаграмм. Язык системных диаграмм включает четыре типа элементов (уровень, поток, процесс и событие) и один тип отношений - причинно-следственные. 14. 02. 2018 6: 10: 22 18

Уровень. В системных диаграммах элемент типа «уровень» используется для фиксации количества накапливающегося вещества (например: количество денег на банковском счете, численность населения в стране, запасы рыбных ресурсов в водоеме и т. п. ) На системных диаграммах элемент «уровень» будет отображаться прямоугольником с открытой правой стороной. 14. 02. 2018 6: 10: 22 19

Поток. Элемент типа «поток» призван отображать изменение чего-либо во времени. Поток — это всегда движение. Любая характеристика, которую мы можем интерпретировать как скорость, темп или производная (в математическом смысле), на системных диаграммах обозначается потоком. Например - коэффициент рождаемости, скорость исчерпания природных ресурсов, денежные расходы и т. п. Количество денег на банковском счете — это уровень, а расходы — это поток. 14. 02. 2018 6: 10: 22 20

Для отображения потоков в системных диаграммах будем использовать прямоугольник с обеими открытыми сторонами В контурах обратной связи потоки и уровни могут быть связаны между собой и друг с другом. Когда один уровень связан с другим, то они изменяются пропорционально и в одном направлении. Аналогично случается и с потоками 14. 02. 2018 6: 10: 22 21

Когда поток связан с уровнем, то пропорциональности изменения не наблюдается, даже уменьшаясь, поток все равно будет повышать уровень. Демонстрацией этого утверждения является наличие усиливающей связи между коэффициентом рождаемости (потоком) и численностью населения (уровнем). 14. 02. 2018 6: 10: 22 22

Процесс. Элемент типа «процесс» используется для отображения мест преобразования ресурсов, энергии, информации и знаний в потребительские стоимости (товары/услуги или другие ресурсы, предназначенные для дальнейшего производственного использования). Процессы на системных диаграммах будем отображать прямоугольниками с закруглёнными углами 14. 02. 2018 6: 10: 22 23

Событие. Для отображения характерных состояний исследуемой системы в контурах обратной связи, имеющих важное значения для понимания ее развития или функционирования, используется элемент типа «событие» . На системных диаграммах события изображаются эллипсами 14. 02. 2018 6: 10: 22 24

Связи между элементами в контуре обратной связи могут иметь суммирующий или вычитающий характер, а сам контур может быть как усиливающим, так и уравновешивающим. В системных диаграммах усиливающее влияние отмечается знаком (+), который ставится на дуге, связывающей соседние элементы. Уравновешивающие связи в системных диаграммах отмечаются знаком (-). Усиливающий контур будем отмечать значком , а уравновешивающий — значком в центре контура. При построении системных диаграмм внимательно следят за направлениями изменения элементов 14. 02. 2018 6: 10: 22 25

Для того чтобы правильно оценить влияние одного элемента на другой, необходимо руководствоваться алгоритмом. Алгоритм определения характера связей Увеличение Х Увеличивается Что происходит с Y? Уменьшается Остаётся без изменения 14. 02. 2018 6: 10: 22 26

Для того чтобы понять поведение диаграммы необходимо детально разобраться со всеми усиливающими и уравновешивающими связями. При этом необходимо помнить, что одна и та же структура может порождать различное поведение, а одинаковое поведение может возникать в различных структурах. Таким образом, системные диаграммы представляют собой упрощенные модели, которые не дают однозначных ответов на проблемные вопросы. Завершая построение системной диаграммы, следует отметить связи, на которых возможны задержки времени. Для этого используется значок. Наличие задержки означает, что в данном звене результаты на выходе появляются медленнее, чем в соседнем. 14. 02. 2018 6: 10: 23 27

Вопрос 3. Примеры системных диаграмм Системные диаграммы состоят всего из двух типов связей: - усиливающих; - уравновешивающих. Соединяясь в различных комбинациях, системные диаграммы образуют самые разнообразные сюжеты. Похожие сюжеты в системном анализе называют системными архетипами Системные архетипы описывают основные сочетания, или паттерны событий. Паттерн — это закономерность в череде случайных событий. 28 14. 02. 2018 6: 10: 23

Паттерн, т. е. троекратное повторение (повторяющиеся события) - явный признак того, что повторяющие события появились в результате действия некоего предопределяющего их системного механизма. Паттерн – возможность «вскрыть» структуру системы и найти решение проблемы. 14. 02. 2018 6: 10: 23 29

Основные сюжетные линии, встречающиеся в системном анализе. Пределы роста. Базовый паттерн «пределы роста» Вложение в улучшение результатов Уровень достижений Ограничение 14. 02. 2018 6: 10: 23 30

Вначале — чем больше усилий, тем лучше результат. Чем лучше результат, тем больше энтузиазм и продолжается наращивание усилий в избранном направлении. Но затем путь к развитию успеха преграждает некий барьер (ограничение), который проявляется тем сильнее, чем значительнее успех. А чем сильнее противодействует барьер, тем меньше эффективность первоначального действия. 14. 02. 2018 6: 10: 23 31

Эффективное воздействие на проявление паттерна «пределы роста» 1) Необходимо стремиться предвидеть пределы роста. Когда успех еще дается легко, следует готовиться к торможению и встрече с пределом. Тот период, когда система успешно развивается, - самое лучшее время для подготовки к встрече с будущими проблемами. Когда развитие замедляется, не нужно упорствовать - это знак того, что пора сменить стратегию. Переходить к новой стратегии надо заблаговременно. 32 14. 02. 2018 6: 10: 23

2) Необходимо выявить ограничивающий контур в развитии системы и выработать решения для устранения или ослабления проявления существующего ограничения. Стремление выжать все возможное из того, что еще недавно хорошо работало, не только бесперспективно, но и разрушительно. Системный анализ дает понять, что уравновешивающая петля использует новые вложения в улучшение результатов для противодействия развитию системы. Она применяет эти вложения для приближения заката и гибели системы. 14. 02. 2018 6: 10: 23 33

Но применительно к бизнес-системам не исключена ловушка. Когда бизнес начинает скользить вниз, возникает искушение ограничить инвестиции в его развитие. Но вполне возможно, что вложения в переподготовку персонала, новое оборудование, ноу-хау могли бы устранить ограничения роста. Поэтому в таких системах окончательное решение о прекращении инвестиций должно приниматься после тщательного анализа и просчета возможных вариантов. 14. 02. 2018 6: 10: 23 34

3) Приложение усилий ментальной модели людей, играющих активную роль в исследуемой системе. Ментальные модели представляют собой глубоко укоренившиеся в нашем сознании идеи, верования, убеждения, способы вос-приятия и понимания окружающего мира, посредством которых направляются действия людей. Решение проблемы в исследуемой системе не может не затрагивать ментальных моделей лиц, принимающих решения (ЛПР). Для того чтобы определить, в какой степени последние являются причиной неустойчивого роста системы, проводится интервьюирование ЛПР. Ответы на вопросы могут подсказать неожиданный путь ухода от «проблемы роста» . 35 14. 02. 2018 6: 10: 24

Занимаясь системным анализом, необходимо помнить следующий постулат: у всех систем есть точка оптимума, в которой они работают с наибольшей эффективностью. Дальнейший рост будет «оплачиваться» снижением эффективности. А бездумное вкладывание всех сил в обеспечение роста может привести к краху. Причина этого перенапряжение отдельных частей системы. 14. 02. 2018 6: 10: 24 36

Личные финансы С системной точки зрения личные расходы — это уравновешивающий контур, приводимый в действие разницей между желанием достичь определенного уровня комфорта и качества жизни и удовлетворенностью действительным положением вещей (правая петля) 14. 02. 2018 6: 10: 24 37

Чем больше разница, тем сильнее искушение тратить деньги, чтобы ее уменьшить. Но у этого искушения есть предел — доступные средства из доходов и накоплений. Чем больше тратится, тем меньше остается (левая петля). 14. 02. 2018 6: 10: 24 38

Паттерн «Личные финансы» Желаемый жизненный уровень Разница между действительным и желаемым 2 Доступные средства Расходы Действительный жизненный уровень 1 14. 02. 2018 6: 10: 24 39

Совместная работа двух уравновешивающих петель заключается в следующем. Находясь «на мели» , расходы сокращают. Через какое-то время это приводит к 1 тому, что «заводятся» деньги и все налаживается, начинает действовать вторая уравновешивающая петля и начинают расходовать появившиеся деньги. При этом разница между желаемым и действительным уровнями жизни уменьшается, и со временем 2 это приведет к уменьшению расходов. 14. 02. 2018 6: 10: 24 40

Как только расходы уменьшатся, уменьшится действительный жизненный уровень и увеличится его разрыв с желаемым стандартом, что потребует очередного увеличения расходов. Хорошо, чтобы к тому времени накопился достаточный уровень в элементе «доступные средства» . В противном случае придется «залезать» в долги. Таким образом, искусство управлять личными финансами сводится к нахождению равновесия между двумя контурами обратной связи. Когда это равновесие нарушается, то приходится принимать корректирующие действия. 14. 02. 2018 6: 10: 24 41

В каждой петле существует своя наиболее эффективная точка для приложения корректирующих усилий. В правой петле она находится в месте сравнения действительного и желаемого уровней жизни. Смиряя стремление к более высокому уровню жизни, можно ослабить напряжение в системе. Нужно настроить уравновешивающую петлю обратной связи в правой диаграмме таким образом, чтобы обеспечить соответствие между доступными деньгами и желаемым уровнем жизни. 14. 02. 2018 6: 10: 25 42

В левой петле можно увеличить объем доступных средств. Для этого существуют три варианта действий: 1) посягательство на собственные сбережения (если таковые имеются); 2) увеличение собственного дохода за счет новой (дополнительной) работы, игры на рынке ценных бумаг или других мероприятий; 3) получение банковского кредита или другого займа. 14. 02. 2018 6: 10: 25 43

Паттерн «Кредитный заём» Расходы Доступные средства Заём Плата по процентам Долг 14. 02. 2018 6: 10: 25 44

Помимо контура регулярного дохода появляется дополнительный контур с усиливающей петлей обратной связи: - чем больше взять в долг по кредиту; - тем больше доступных денег; - чем их больше, тем выше расходы; - чем выше расходы, тем больше потребность в новом кредите. Для этого контура своя уравновешивающая петля. Чем больше денег заимствовано, тем больше долг и проценты по нему. Чем больше процентные платежи, тем меньше доступных денег. В конечном итоге придется вернуть кредит и оплатить проценты по нему за весь период пользования кредитными деньгами. 14. 02. 2018 6: 10: 25 45

Вопрос 4. Техника построения системных диаграмм Приступая к построению системной диаграммы, нужно ясно представлять себе, с какой целью это делается. Нужно ли решить деловую проблему или улучшить собственное здоровье, снять напряженность, возникшую в семейных отношениях, или найти пути расширения бизнеса — всегда требуется четкая формулировка цели, чтобы установить разумные границы подлежащей исследованию системы. 14. 02. 2018 6: 10: 25 46

Как только установлены границы системы, аналитик определяет ее состав. Из всех возможных деталей и нюансов он отбирает лишь те, которые считает важными для решения проблемы. Очерчивается проблема, определяются факторы, представляющиеся важными в контексте данной проблемы, и уточняются границы системы. Важно правильно определить временной горизонт, на котором будет исследоваться поведение системы. Он должен быть не меньше, чем время, необходимое для полного проявления интересующих особенностей системы. 47 14. 02. 2018 6: 10: 25

При построении системных диаграмм неважно, с чего именно начать. Поскольку строятся замкнутые контуры, то стартовая точка не имеет никакого значения. Все равно потребуется пройти весь контур обратной связи. Поэтому не следует опасаться, что начало будет не с того места. Затем среди выделенных элементов и событий очень важно найти паттерны и закономерности поведения. В них содержится ключ к пониманию системы. Их наличие явный признак того, что появились они в результате действия некоего предопределяющего их системного механизма. 14. 02. 2018 6: 10: 25 48

При определении характера отношений необходимо помнить, что усиливающие и уравновешивающие связи бывают двух родов: - пропорциональные; - суммирующие. Если рост одного элемента приводит к пропорциональному росту другого или уменьшение одного сопровождается пропорциональным уменьшением другого, то это пропорциональная усиливающая связь. Если изменение одного элемента ведет к изменению другого в противоположном направлении (увеличивается или уменьшается один, в ответ уменьшается или увеличивается другой), то это пропорциональная уравновешивающая связь. 14. 02. 2018 6: 10: 25 49

Если изменение одного элемента просто добавляется к другому или в любом случае увеличивает его (например, коэффициент рождаемости может уменьшаться, но численность населения все равно будет расти), то это суммирующая усиливающая связью. Если один элемент всегда приводит к уменьшению другого, т. е. вычитается из него (например, объем рыбных ресурсов и объем вылова рыбы), то это суммирующая уравновешивающая связь. 14. 02. 2018 6: 10: 25 50

При определении характера всего контура обратной связи необходимо руководствоваться следующим правилом: - если общее число отрицательных (уравновешивающих) связей четное – то это усиливающий контур, включая и тот случай, когда отрицательных связей нет совсем; - если же общее число отрицательных связей нечетное, то это уравновешивающий контур обратной связи. 14. 02. 2018 6: 10: 25 51

Спасибо за внимание 14. 02. 2018 6: 10: 26 52