2.3. Принципы системного подхода в прикладных исследованиях

1. Цели и методология прикладных НИР

В общем случае цели прикладных НИР можно разбить на две группы - реализация возможностей и решение проблем. Традиционная схема постановки прикладных исследований следующая. Имеется какое-то средство или явление, которое в принципе может быть использовано при решении каких-то практических задач. Формулируется гипотеза о возможных условиях и результатах применения этого средства. Проводятся исследования, в процессе которых исходная гипотеза может быть скорректирована. Результаты НИР в виде конкретного набора параметров, конструкции или формы организации работы выдаются производству. Такая схема довольно успешно применялась в условиях сравнительно малого количества взаимосвязей различных социально-экономических объектов (или когда издержки и их эффективность представляли лишь формальный интерес, как это было в экономике СССР). По мере усложнения исследуемых процессов и их связей с окружающей средой эффективность исследований по традиционной схеме снижается. Это происходит из-за несовместимости результатов таких исследований с условиями и целями среды их внедрения. Если же такие результаты получают достаточно мощную финансовую и/или политическую поддержку, то их внедрение приводит к тяжелым экономическим и другим последствиям (печальный пример - экономика постсоветской России).

Изменения, происходящие с объектами и целями прикладных исследований, требуют иных не только содержательных, но и формальных аспектов их методологии. Традиционная методология прикладных исследований основывалась на взаимообусловленных предметной постановке научной задачи и аналитических методах ее решения. Объект исследований рассматривался с точки зрения какой-то одной научной дисциплины - механики, экономики, электротехники, агрономии и т.д. Методы анализа, тождественные разделению труда в промышленности, основываются в этом случае на принципе редукционизма - сведению сложных явлений к простой сумме элементарных процессов. Эти принципы были адекватными широкому кругу достаточно простых задач. Однако усложнение социально-экономических объектов, перевод научных задач на уровень решения проблем сузил круг задач, эффективное решение которых можно получить на основании традиционной методологии.

По мере усложнения объектов - роста количества составляющих их элементов и связей между ними и с внешней средой - усиливается влияние эмерджентных явлений, основанных на взаимодействии элементов. Проблема как объект исследования уже не позволяет проводить НИР на основе какой-то одной научной дисциплины. Более того, эмерджентные явления не дают возможности эффективно проводить междисциплинарные исследования на основании простой суммы знаний специалистов различного профиля. Таким образом, происходящие изменения объектов прикладных исследований и среды их существования обусловили необходимость применения качественно новой методологии, отличающейся от простого сложения методик отдельных дисциплин. Такой методологией является системный подход. Он предусматривает изучение объекта как единой системы, состоящей из подсистем, и одновременно как подсистемы систем более высокого уровня.

2. Содержание методологии системного подхода

Объективная необходимость формирования системного подхода была обусловлена стратегией развития вооружения в США. До второй мировой войны затраты на вооружение были сравнительно невелики, возможностей для выбора было мало, поэтому фактически использовался принцип "ничего, кроме самого лучшего". С начала разработок в области нового и особенно, атомного оружия расходы на его создание многократно возросли и этот подход стал неприемлем. Его постепенно заменял другой: "только то, что необходимо и за минимальную стоимость". Для реализации нового принципа нужно было уметь находить, оценивать и сравнивать возможные альтернативы вооружения. Например, решить, что выгоднее - создавать дальние бомбардировщики или строить корабли авианосцы. Такие же неочевидные для выбора решения стали появляться и в бизнесе, промышленности, других областях деятельности.

Современным примером не очевидности выбора альтернатив может быть применение технологии минимальной обработки почвы - при этом меньше расходуется труда, средств механизации и меньше эрозия почвы, а с другой стороны резко увеличиваются затраты на ХСЗР ("химию") и дополнительно загрязняется окружающая среда. Другой пример - проблема использование пара в севообороте. Пар с одной стороны повышает урожайность полей, а с другой - паровое поле сильнее подвержено эрозии.

ОТЛИЧИЯ ТРАДИЦИОННОГО (АНАЛИТИЧЕСКОГО) И СИСТЕМНОГО ПОДХОДОВ. Термин "анализ" традиционно считается синонимом термина "исследования". Традиционный и системный подходы в научной работе используют и анализ (расчленение целого на части) и синтез (объединение частей в целое). Различие заключается в сочетании, последовательности этих методов. Традиционное мышление содержит следующую последовательность этапов: 1) расчленение (анализ) того, что предстоит объяснить; 2) объяснение поведения или свойств частей взятых по отдельности; 3) объединение (синтез) этих объяснений в объяснение целого.

В системном подходе также можно выделить три ступени: 1) определение целого (системы), частью которого является интересующий нас объект; 2) объяснение поведения или свойств этого целого (системы); 3) объяснение поведения или свойств интересующего нас предмета с точки зрения его функций в этом целом, частью которого он является. Т.е. при системном подходе синтез предшествует анализу, а при традиционном - наоборот. При аналитическом подходе объясняемый предмет рассматривается, как целое, которое предстоит разложить на части. При системном подходе, объясняемый предмет рассматривается как часть некоторого целого. Показать это различие можно на примере института. При аналитическом подходе к объяснению, что такое ВУЗ, его начинают делить на составляющие: факультеты, специальности, кафедры, группы, подгруппы, студентов. Затем дается определение факультета, студента и т.д. После этого производится объединение этих определений, которое заканчивается определением, что такое ВУЗ. При системном подходе к этой же задаче надо начинать с выделения системы, содержащей ВУЗ - системы образования. Затем определить цели и функции этой системы образования, которая входит в экономическую систему страны. И только после этого можно дать определение вуза с позиции системы образования.

Существуют серьезные различия между тем, что называют аналитическим и системным подходом к принятию решений. Одно из них основано на следующем принципе системности:

Если каждую часть системы заставить функционировать с максимальной эффективностью, система как целое еще не будет в результате этого функционировать с максимальной эффективностью. (Целое не равно сумме его составляющих.)

Например, если со всех лучших моделей автомобилей выбрать самые лучшие узлы и собрать из них автомобиль, то мы не получим лучший в мире автомобиль. Если новый начальник цеха резко увеличит эффективность его работы, то это может привести к сбоям на заводе в целом. Традиционный подход к управлению исходит из предпосылки, что наилучшего функционирования предприятия можно достичь простым суммированием его частей в режимах наилучшего их функционирования. Принцип системности утверждает, что для сложных систем это условие не выполняется.

В центре методологии системного подхода находится операция количественного сравнения альтернатив, которая выполняется с целью выбора альтернативы, подлежащей реализации. Но для того, чтобы количественные оценки позволяли вести сравнение альтернатив они должны отражать участвующие в сравнении свойства альтернатив (выходной результат, эффективность, стоимость и др.) Достичь этого можно, если учтены все элементы альтернативы и даны правильные оценки каждому элементу. Так возникает идея выделения всех элементов, связанных с данной альтернативой, т.е. идея, которая на обыденном языке выражается как всесторонний учет всех обстоятельств. Выделяемая этим определением целостность называется в системном подходе полной системой или просто системой. Система, таким образом, в данном случае, есть то, что решает проблему.

Система определяется заданием системных объектов, свойств и связей. Системные объекты - это вход, процесс, выход, обратная связь и ограничения.

Входом называется то, что изменяется при протекании данного процесса. Во многих случаях компонентами входа являются "рабочий вход" (то, что "обрабатывается") и процессор (то, что "обрабатывает"). Выходом называется результат или конечное состояние процесса. Процесс переводит вход в выход. Способность переводить данный вход в данный выход называется свойством данного процесса. Связь определяет следование процессов, т.е., что выход некоторого процесса является входом определенного процесса. Всякий вход системы, является выходом этой или другой системы, а всякий выход - входом. Выделить систему в реальном мире значит указать все процессы, дающие данный выход. Искусственные системы это такие, элементы которых сделаны людьми, т.е. являются выходом сознательно выполняемых процессов человека. Ограничение системы состоит из цели (функции) системы и принуждающих связей (качеств функций).

Составляющие сложных систем, таких как организация, человек или машина, зачастую сами являются системами. Эти части систем называются подсистемами. Любая система становится подсистемой, когда ее рассматривают как составляющую системы более высокого уровня. Системы отделов в организации и различные уровни управления ими - каждый из этих элементов играет важную роль в управлении в целом. Подсистемы могут, в свою очередь, состоять из более мелких подсистем. Поскольку они все взаимозависимы, неправильное функционирование даже самой маленькой подсистемы влияет на систему в целом. Обрыв контакта на аккумуляторе останавливает работу всего автомобиля. Такая же ситуация может сложиться и на непрерывно действующем производстве.

С позиций системного подхода организация есть целенаправленная система, которая является частью одной или более целенаправленных систем и части, которой - люди имеют собственные цели. В рамках системной концепции принятие решений должно основываться на том, что качество функционирования предприятия зависит от характера влияния на него составляющих элементов - людей, а с другой стороны - систем, частью которых предприятие является. Например, практически любой завод как система состоит из отдельных элементов - цехов, отделов. В тоже время он является подсистемой систем поставщиков сырья и потребителей его продукции. Вместе с тем, как налогоплательщик, завод является подсистемой налоговых структур района, области и федеральной системы.

Характер воздействия на предприятие его элементов зависит от того, как оно воздействует на них, и точно так же влияние на него систем более высокого порядка зависит от его влияния на такие системы. Принципиально новым моментом в соответствующих задачах исследований стала необходимость учета и согласования целей отдельного предприятия и составляющих его структур, людей, а так же целей систем, в которые входит это предприятие, для достижения цели рассматриваемой системы (предприятия).

Проблемой называется ситуация, характеризующаяся различием между необходимым (желаемым) выходом и существующим выходом. Решение проблемы есть то, что заполняет промежуток между существующей и желаемой системами и является объектом конструирования.

Процесс нахождения решения концентрируется вокруг итеративно выполняемых операций идентификации условия, цели и возможностей для решения проблемы. Если структуры и элементы условия, цели и возможности данной проблемы известны, идентификация имеет характер определения количественных отношений, а проблема называется количественной (хорошо структуированной). Если структуры и элементы условия, цели и возможности данной проблемы известны частично, идентификация имеет качественный характер, а проблема называется качественной или слабоструктуризованной. Как методология решения проблем системный подход указывает принципиальную необходимую последовательность взаимосвязанных операций, которая состоит из выявления проблемы, конструирования решения проблемы и реализации этого решения. Процесс решения представляет собой конструирование, оценку и отбор альтернатив систем по критериям стоимости, времени, эффективности и риска с учетом отношений между предельными значениями приращений этих величин. Выбор границ этого процесса определяется условием, целью и возможностями его реализации.

Выделяют два основных типа систем: закрытые и открытые. Закрытая система имеет жестко фиксированные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружающей систему. Часы, как и большинство механизмов - типичный пример закрытой системы. Взаимозависимые части часов двигаются непрерывно, как только часы заведены или поставлена батарейка. И пока в часах имеется источник накопленной энергии, эта система независима от окружающей среды.

ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА характеризуется взаимодействием с внешней средой. Энергия, информация, материалы - это объекты обмена с внешней средой через проницаемые границы системы. Такая система не является самообеспечивающейся, она зависит от энергии, информации и материалов, поступающих извне. Кроме того, открытая система имеет способность приспосабливаться (адаптироваться) к изменениям во внешней среде и должна это делать для того, чтобы предложить свое функционирование.

Организация как открытая система находится в двустороннем постоянном взаимодействии с окружающей средой. Она забирает из внешней среды ряд видов ресурсов, перерабатывает и поставляет их обратно в виде товаров и услуг.

Деятельность организации представляет собой согласованный во времени поток различных ресурсов (запасы, деньги, люди, информация). Они движутся не в одном направлении, а образуют контур с положительными и отрицательными обратными связями. Открытость организации как системы обусловлена двумя причинами: 1) непрерывное выживание организации зависит от ее способности обеспечить поступление ресурсов из внешней среды, которое возмещает ресурсы, потребленные в процессе переработки; 2)непрерывное поддержание организацией своего социального статуса. Последнее требование обусловлено тем, что в дополнение к своим товарам и услугам организация оказывает побочное воздействие на окружающую среду и общество, например, загрязнение атмосферы, забастовки рабочих и организованные протесты различных групп потребителей.

Внутри организации в общем случае имеется две подсистемы: 1) материально обеспечивающая подсистема, которая занята переработкой поступающих ресурсов в товары и услуги; 2) управляющая подсистема, задача которой состоит в руководстве и контроле за деятельностью организации.

В то время как материально обеспечивающая подсистема обычно имеет дело с различным набором ресурсов (физические материалы, деньги, информация и людские ресурсы), рабочим материалом подсистемы управления является только информация, которая может значительно отличаться от информации, используемой материальной подсистемой.