Форум

Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова

Спицнадель В. Н. ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
Учебное пособие
Рекомендуется для межвузовского использования
«Издательский дом «Бизнес-пресса»
Санкт-Петербург
2000

УДК 303.732.4
ББК 65.05
С 72

Рецензенты:
доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой Санкт-Петербургского государственного института точной механики и оптики (технический университет) Н. Д. Фролов
академик акмеологических наук, президент АРИСИМ, доктор технических наук, профессор Санкт-Петербургской государст¬венной инженерно-экономической академии Р.Ф. Жуков

Спицнадель В. Н.

Основы системного анализа: Учеб. пособие. — СПб.: «Изд. дом «Бизнесс-пресса», 2000 г. — 326 с.

ISBN 5-8110-0025-1

В учебном пособии представлены история развития и ло¬гико-методологические основы системного анализа. Рассмот¬рены практические основы использования системного ана¬лиза в науке, технике, экономике, образовании.
Рекомендуется для студентов, может быть полезно науч¬ным и инженерно-техническим сотрудникам, работающим в области разработки технических систем.

ББК 65.05
УДК 303.732.4
ISBN 5-8110-0025-1
© Спицнадель В.Н., 2000
© «Издательский дом
«Бизнес-пресса», 2000

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. НЕОБХОДИМОСТЬ ПОЯВЛЕНИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА, ЕГО СУТЬ И ТЕРМИНОЛОГИЯ
1.1. История развития системного подхода
1.2. Современный этап научно-технической революции (НТР)
1.2.1. НТР как система
1.2.2. Особенности современной науки
1.2.3. Создание технических систем — прогрессивное направление развития техники
1.2.4. Образование и его роль в НТП
1.2.5. Еще раз о науке в целом
1.2.6. Развитие технических систем как объект исследования, оценки и управления
1.3. Категориальный аппарат науки и системного анализа
1.3.1. Система
1.3.2. Связь
1.3.3. Структура и структурное исследование
1.3.4. Целое (целостность)
1.3.5. Элемент
1.3.6. Системный подход (СП)
1.3.7. Системный анализ
1.3.8. Другие понятия системного анализа
Глава 2. ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
2.1. Логические основы системного анализа
2.2. Методология познания
2.2.1. Понятие о методе и методологии
2.2.2. Виды методологии и их создание
2.2.3 Методы системного анализа
2.2.4. Принципы системного анализа
2.3. Интегральный тип познания
ГЛАВА 3. ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА РЕАЛИЗАЦИИ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА
3.1. Рабочие этапы реализации системного анализа
3.2. Цикл как фундамент мироздания
3.3. Теория циклов
3.4. ПЖЦ ТС — принцип и объект оценки и управления
3.5. Значение полного жизненного цикла
3.6. Организационные структуры управления
3.7. Некоторые практические результаты применения системного анализа
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Кто берется за частные вопросы, без предварительно¬го
решения общих, тот неминуемо будет на каждом шагу
бессознательно для себя «натыкаться» на эти общие
воп¬росы. А натыкаться слепо на них в каждом частном слу¬чае — значит обрекать свою политику на худшие шатания и беспринципность.
В. И. Ленин

«Исследователь ощущает свое невежество тем боль¬ше, чем больше он знает...» — это парадоксальное заме¬чание крупнейшего физика нашего времени Р. Оппенгеймера как нельзя более точно характеризует парадоксальную ситуацию в современной науке. Если еще недавно ученый буквально гонялся за фактами, то сегодня он не в силах справиться с их половодьем. Аналитические мето¬ды, столь эффективные при изучении частных процессов, уже не работают. Нужен новый, более действенный прин¬цип, который помог бы разобраться в логических связях между отдельными фактами. Такой принцип был найден и получил название принцип системного движения или системного подхода (СП).
Этот принцип определяет не только новые задачи, но и характер всей управленческой деятельности, научное, техническое, технологическое и организационное совер¬шенствование которой обусловлено самой природой круп¬ного общественного и частного производства.
Многообразие и возрастающий объем стоящих перед нами задач хозяйственного строительства требует их вза¬имной увязки, обеспечения общей целенаправленности. Но этого трудно достичь, если не учитывать сложной за¬висимости между отдельными районами страны, между отраслями народного хозяйства, между всеми сферами общественной жизни страны. Более конкретно, 40% ин¬формации специалисту необходимо черпать из смежных областей, а подчас и отдаленных.
Уже сегодня системный подход используют во всех областях знания, хотя в ее различных областях он прояв¬ляется по-разному.
Так, в технических науках речь идет о системотехни¬ке, в кибернетике — о системах управления, в биологии — о биосистемах и их структурных уровнях, в социологии — о возможностях структурно-функционального подхода, в медицине — о системном лечении сложных болезней (коллагенозы, системные васкулиты и др.) терапевтами широ¬кого профиля (врачами-системщиками).
В самой природе науки лежит стремление к единству и синтезу знания. Изучение этого стремления, выявле¬ние особенностей этого процесса — одна из задач совре¬менных исследований в области теории научного знания. В современной науке и технике из-за их необычайной дифференцированности и насыщения информацией пробле¬ма концептуального синтеза приобретает особенно важ¬ное значение. Философский анализ природы научного знания предполагает рассмотрение его структуры, кото¬рое позволяет выявить пути и способы единства и синте¬за знаний, ведущие к формированию новых понятий, к концептуальному синтезу. Изучая процессы объединения и синтеза научных теорий в сфере развивающихся наук, можно выявить их различные типы и формы. При перво¬начальном подходе к проблеме мы не усматриваем различия между единством знания и его синтезом. Заметим только, что понятие единства знания предполагает опре¬деленное его расчленение, его структуру. Синтез знания, понятный как процесс рождения нового, возникает на основе определенных типов объединения или взаимодействия его структурных форм. Иначе говоря, единство и синтез знания — лишь определенные ступени в разви¬тии науки. Среди многообразия форм объединения знания, веду¬щих к синтезу, легко усмотреть четыре различных типа, иначе говоря, четыре типа единства научного знания.
Первый тип объединения состоит в том, что в процессе дифференциации знания возникают научные дисциплины, подобные кибернетике, семиотике, общей теории систем, содержание которых связано с выявлением общего в са¬мых различных областях исследования. На этом пути происходит своеобразная интеграция знания, компенсирую¬щая до некоторой степени многообразие и отграничение друг от друга различных научных дисциплин. Общеизвест¬но, что на этом пути синтезируется новое знание.
Рассматривая более детально такую интеграцию, мы можем наблюдать второй тип единства научного знания. Изучая генезис научных идей, мы замечаем тенденцию к методологическому единству. Эта тенденция заключается в методологическом продолжении одной специальной на¬уки, т.е. в перенесении ее теории на другие области ис¬следования. Этот второй путь к единству знания можно назвать методологической экспансией. Сразу же заметим, что эта экспансия, плодотворная на определенном этапе, рано или поздно обнаруживает свои границы.
Третий тип стремления к единству научного знания связан с фундаментальными понятиями, которые перво¬начально возникают в сфере естественного языка и вклю¬чаются затем в систему философских категорий. Такого рода понятия путем соответствующих уточнений приоб¬ретают смысл исходных понятий формирующихся науч¬ных теорий. Можно сказать, что в данном случае мы име¬ем дело с концептуальной формой единства науки.
Последовательное развитие концептуального единства науки создает предпосылки для четвертого и в известном смысле самого существенного пути к единству и синтезу научного знания, а именно — пути разработки и исполь¬зования единой философской методологии. Наука — это система многообразных знаний, и развитие каждого эле¬мента этой системы невозможно без их взаимодействия. Философия исследует принципы этого взаимодействия и тем самым способствует объединению знания. Она дает основание для высшего синтеза, без которого невозможен синтез научного знания на его более специальных уров¬нях исследования (Овчинников Н.Ф. Структурное един¬ство и синтез научного знания в свете ленинских идей // Вопр. филос. 1969. № 10).
Возможны и другие подходы к проблеме единства и синтеза знания. Но так или иначе эта проблема нуждает¬ся в качестве предпосылки исследования в определенном истолковании природы науки. А она системна, так же как и окружающий нас мир, наше познание и вся человеческая практика. Следовательно, исследование этих объек¬тов должно осуществляться с помощью методов, адекват¬ных их природе, т.е. системных!
Системность мира представляется в виде объективно существующей иерархии различно организованных взаи¬модействующих систем. Системность мышления реализу¬ется в том, что знания представляются в виде иерархиче¬ской системы взаимосвязанных моделей. Хотя люди и являются частью природы, человеческое мышление обладает определенной самостоятельностью относительно окружа¬ющего мира: мыслительные конструкции вовсе не обяза¬ны подчиняться ограничениям мира реальных конструк¬ций. Однако при выходе в практику неизбежны сопостав¬ление и согласование системностей мира и мышления.
Практическое согласование идет через практику по¬знания (сближения моделей с реальностью) и практику преобразования мира (приближения реальности к моде¬лям). Обобщение этого опыта привело к открытию диалектики; следование ее законам является необходимым условием правильности нашего познания, адекватности наших моделей. Современный системный анализ исходит в своей методологии из диалектики. Можно выразиться более определенно и сказать, что системный анализ есть прикладная диалектика. С появлением системного анали¬за философия перестала быть единственной теоретической дисциплиной, не имеющей прикладного аналога. С прак¬тической же стороны прикладной системный анализ яв¬ляется методикой и практикой улучшающего вмешатель¬ства в реальные проблемные ситуации.
Для подлинно высшего образования возникновение и развитие системного анализа имеют ряд важных послед¬ствий.
Во-первых, важный этап исследования реальных ситу¬аций и построения их моделей (разных уровней — от вер¬бальной до математической) является общим для всех спе¬циальностей. Для этого этапа системный анализ предла¬гает подробную методику, овладение которой должно стать важным элементом в подготовке специалистов любого (не только технического, но также естественного и гумани¬тарного) профиля.
Во-вторых, для некоторых инженерных специальнос¬тей, прежде всего связанных с проектированием слож¬ных систем, а также для прикладной математики систем¬ный анализ в скором будущем, очевидно, станет одним из профилирующих курсов.
В-третьих, практика прикладного системного анализа в ряде стран убедительно показывает, что такая деятель¬ность в последние годы становится для многих специали¬стов профессией, и уже в некоторых университетах раз¬витых стран начат выпуск таких специалистов.
В-четвертых, чрезвычайно благоприятной аудиторией для преподавания системного анализа являются курсы по¬вышения квалификации специалистов, проработавших после окончания вуза несколько лет на производстве и на собственном опыте испытавших, как непросто иметь дело с проблемами реальной жизни.
Введение системного анализа в вузовские учебные пла¬ны и учебный процесс связано с преодолением некоторых трудностей. Главные из них — преобладание технократи¬ческого подхода в инженерном образовании, традиционно аналитическое построение наших знаний, специальностей, отображенное в дисциплинарной организации факульте¬тов и кафедр, нехватка учебной литературы, неосознан¬ность существующими фирмами потребности иметь про¬фессионалов-системщиков в своих штатах, так что таких специалистов готовить вроде бы не для кого. Последнее не случайно, ибо, по социологическим опросам, лишь 2—8% населения владеет (стихийным) системным анализом.
Однако жизнь берет свое. Резко возросшие требова¬ния к качеству подготовки выпускаемых высшей школой специалистов, необходимость междисциплинарного подхода к решению сложных вопросов, нарастание глубины и мас¬штабности проблем при ограничении сроков и ресурсов, отводимых на их решение, — все это значимые факторы, которые сделают преподавание системного анализа необ¬ходимым, более того, неизбежным (Тарасенко Ф. Введе¬ние к статье Р. Акоффа «Рассогласование между системой образования и требованиями к успешному управлению // Вестн. высш. шк. 1990. № 2). А психологическую инерцию, которая всегда стояла на пути нововведений, можно пре¬одолеть только пропагандой новых идей, ознакомлением широкой педагогической, научной и студенческой общественности с существом нового, пробивающего себе доро¬гу. Будем надеяться, что предлагаемое пособие сыграет свою роль в том, чтобы привлечь внимание студентов и препо¬давателей к некоторым особенностям системного анализа. Тем более системный анализ перспективен и для гармоничного развития личности, для получения студентом пред¬ставления о научной картине мира (НКМ) как целостного усвоения знаний по основам наук, и для формирования научного мировоззрения, и для понимания знаний! Имен¬но непонимание ведет к утрате желания многих учиться, потере престижа высшей школы.
Обобщая сказанное, можно сделать твердый вывод о необходимости введения в современное образование дис¬циплины «системный анализ» — как в виде одного из общих курсов в фундаментальной подготовке студентов и слушателей, так и в виде новой специальности, существу¬ющей пока лишь в нескольких вузах мира, но, несомнен¬но, являющейся весьма перспективной.
Изучение системного анализа предлагается начать с ознакомления опорных сигналов (по В.Ф. Шаталову). По¬чему? Весь окружающий нас мир имеет системную (не¬линейную) природу. Поэтому составляющие его объекты, явления и процессы должны объективно отражать его реалии, т. е. быть также системными, нелинейными. Од¬нако современная система (какой парадокс в названии!) высшего образования построена по линейному принци¬пу — и в этом ее существенный недостаток. Он может изживаться постепенно, через переход от линейных к не¬линейным формам. Путей этого движения много. Один из них — разработка и изучение опорных сигналов, пред¬ставляющих собой нелинейный текст (гипертекст!), за ко¬торое отвечает правое полушарие мозга человека, создаю¬щее полнокровный и натуральный образ мира. Именно опорные сигналы фиксируют и интенсифицируют самостоятельную работу студентов, в том числе и в направле¬нии изучения и понимания системного анализа.