Системно-структурный анализ. Абстракции

Обновлено: 16.05.2024

Системно-структурный анализ призван: 1) выявить правовые явления, представляющие собой органические системы; 2) раскрыть конкретные связи и зависимости, характеризующие органические связи явления в целом с составляющими его элементами, а также связи элементов между собой; 3) исследовать связи и зависимости, присущие явлению как компоненту более сложного системного образования; 4) описать связи правовых явлений с экономическими, политическими и иными социальными явлениями. Для системно-структурного анализа особое значение имеют выявление форм и интенсивности воздействия конкретно-исторических условий на структурное состояние исследуемого явления и его ответная реакция на внешние факторы.

Достижение целей системно-структурного анализа обеспечивается посредством проведения следующих исследовательских процедур: 1) сбор достоверной и полной информации; 2) определение типа органической связи, присущей исследуемому явлению; 3) описание и объяснение внутренних структурных связей исследуемого; 4) описание и объяснение внешних структурных связей исследуемого; 5) описание и объяснение интенсивности и результатов воздействия внешней среды на структуру исследуемого явления; 6) изложение результатов исследования.

Процедуры, ориентированные на получение знаний об объекте исследования, осуществляются с использованием методов, применяемых на стадии эмпирического познания и восхождения к правовым абстракциям. Недостающие для системно-структурного анализа сведения об объекте исследования могут быть добыты теми же процедурами и с применением тех же методов, что в исследованиях, специально проводимых в целях сбора эмпирической информации или формирования понятийного аппарата правовой науки. Исследовательские процедуры, связанные с получением достоверных знаний о предмете системно-структурных исследований, проводятся с применением принципов системно-структурного подхода и логических методов.

Системно-структурный подход как общий метод научного познания был разработан в середине XX в., а попытки его применения в правовой науке приходятся на 1970-е гг. Следует отметить, что значительная часть советских правоведов возлагали на этот метод большие надежды, связывали с ним развитие определенных сторон методологии исторического материализма, открытие новых горизонтов в науке управления, в познания сущности правовых явлений, их главных (и второстепенных) внутренних и внешних связей, надеялись с помощью этого метода «по-новому подойти» и даже «преодолеть характерный для механицизма разрыв». Однако надежды советских правоведов оказались иллюзорными, большого прорыва в развитии правовой науки не получилось, даже, наоборот, имел место явный регресс. Начиная с 1990-х гг. российские правоведы решительно отказались от методологии диалектического материализма, предпочтя ей методологию идеализма и позитивизма.

В том, что системно-структурный подход не оправдал надежд советских правоведов, его вины нет, поскольку с ним связывали решения проблем, требующих применения познавательных средств, не присущих данному подходу. В то же время системно-структурный подход, будучи одним из общих методов научного познания, был и остается эффективным методом познания структурных связей органически целостных явлений, и в этом качестве он успешно применяется в правовой науке, на что еще в 1980 г. обратил внимание И. С. Самощенко. Он отмечал, что «системный подход дает наибольший эффект при изучении не всяких систем, а прежде всего органично целостных систем. В остальных случаях речь идет, скорее, о применении понятий и категорий системного подхода к описанию некоторых объектов или даже просто об употреблении системных понятий»[1].

Системный подход применяется дифференцированно с учетом особенностей структурного строения органически целостных правовых явлений. В правовой науке имеется три типа структурных связей: синтетические, иерархические (вертикальные) и внешние (функциональные).

Синтетический тип структурной связи присущ элементам правонарушения, правоотношения, нормы права. Этот тип связи характеризуется тем, что органически целостное явление состоит, во-первых, из строго определенного числа элементов, во-вторых, каждый элемент системы обладает специфическими, не присущими другим элементам признаками и, в-третьих, совокупность специфических признаков, присущих элементам, образует состав, содержание системы.

Например, состав правонарушения, обладающий такой структурной связью, состоит из четырех элементов: субъекта, объекта, субъективной и объективной сторон. Каждый из названных элементов правонарушения обладает совокупностью индивидуальных, характерных только для него признаков. Субъект правонарушения — это деликтоспособное физическое лицо или организация.

Объект правонарушения — общественные отношения, закрепленные нормами права. Субъективную сторону правонарушения составляет вина. Объективная сторона правонарушения представляет собой совокупность трех компонентов: противоправного деяния, вреда и причинной связи между ними. При отсутствии хотя бы одного элемента деяние не может признаваться правонарушением. Это может быть вредоносное действие сил природы (при отсутствии субъекта и субъективной стороны), юридически безразличное действие (при отсутствии объекта) или объективно противоправное деяние (при отсутствии субъективной стороны). Лишь в единстве названных четырех компонентов противоправное деяние предстает органически целостным явлением — правонарушением.

Иерархический (вертикальный) тип структурной связи присущ системе нормативных правовых актов и характеризуется тем, что все ее элементы: 1) имеют общий признак; 2) строго ранжированы относительно друг друга; 3) в своей совокупности образуют качественно новое правовое явление.

Каждый элемент системы нормативных правовых актов — законы и указы, постановления и распоряжения, приказы и инструкции, нормативные правовые акты органов местного самоуправления и органов управления организациями, учреждениями — обладает необходимыми признаками нормативного правового акта. Именно наличие этих признаков позволяет признавать правовые акты правотворческих органов элементами данной системы. Совокупность элементов самой системой не регулируется и может быть различной. Основание классификации — юридическая сила нормативных правовых актов — определяется местом, которое правотворческий орган занимает в механизме государства, а число органов, наделенных правом осуществлять нормативное правовое регулирование общественных отношений, — конституцией страны и иными законодательными актами.

Благодаря иерархической связи происходит упорядочение элементов системы нормативных правовых актов. Акты большей юридической силы содержат исходные, первичные нормы, обязательные для актов меньшей юридической силы. Иерархическая связь является определяющим моментом данной системы. Нормативные установления любого акта, вступающего в противоречие с актами высшей юридической силы, подлежат незамедлительной отмене, т. е. представляют собой разновидность правонарушения и не могут входить в систему нормативных правовых актов. Иерархическая связь системы нормативных правовых актов, таким образом, обусловливает образование логически непротиворечивой и органически целостной системы.

Следует учитывать, что далеко не всякая связь между компонентами правовой системы является структурной, влекущей образование качественно новых правовых явлений. Между правовыми явлениями существует немало иных видов связи. Таковой предстает связь содержания и формы, сущности и явления, причины и следствия, а также функциональная связь между действующими нормами права и правосознанием индивида, общими, специальными и исключительными нормами, нормами права и действующей в обществе правовой культурой, другими правовыми и социальными явлениями. Устойчивые связи правовых явлений, не влекущие образование, создание качественно нового правового явления, называются внешними (функциональными).

Системные связи, присущие правовым явлениям и процессам, по степени их всеобщности подразделяются на четыре уровня. Первый уровень образуют структурные связи наиболее простых явлений, таких как норма права, правонарушение, источник права и др. Второй уровень состоит из правовых явлений, элементами которых выступают наиболее простые явления, образующие первую группу. Это, в частности, правовые институты и подотрасли права, состоящие из норм права, система источников российского права, механизм применения юридической ответственности, составной частью которого выступают правонарушения. Третий уровень системного строения образуют такие сложные явления, как отрасли права, система права, механизм правового регулирования, компонентами которых выступают явления второго уровня системного строения. Четвертый, наиболее сложный, уровень системного строения присущ правовой системе как тотальной целостности, объединяющей всю совокупность правовых явлений и определяющих развитие их закономерностей.

С учетом изложенных особенностей системной организации правовых явлений и их внешней (функциональной) связи между собой ведется системный анализ исследуемых явлений, ориентированный на раскрытие особенностей всего многообразия структурных и функциональных связей.

Системный анализ следует начинать с определения типа структурной организации исследуемого явления, принадлежит ли это явление к суммативным или органическим системам. Как отмечалось выше, системный анализ возможен лишь в отношении органически целостного явления. Суммативное образование не имеет системных связей и его научный анализ может проводиться лишь с применением методов формирования научных абстракций. Далее в отношении органически целостных правовых явлений необходимо выявить присущий им тип структурной организации: синтетический или вертикальный, иерархический. От этого напрямую зависит последовательность дальнейших исследовательских действий.

Системный анализ правовых явлений как систем синтетического типа ориентирован в первую очередь на выявление интегративного свойства, присущего явлению в целом и не характерного составляющим его элементам. Выявление этого свойства весьма важно, поскольку оно выступает не только убедительным свидетельством принадлежности исследуемого к синтетическим системам, но и конечным продуктом, результатом взаимодействия элементов, составляющих исследуемое. Знание же конечного результата всегда позволяет лучше понять характер и направленность породивших его действий. Поэтому знания исследователем интегративного свойства целого в значительной мере облегчают познание синтетической связи между его компонентами.

Особое внимание надлежит обратить на выявление числа компонентов, образующих структуру явления. Коль скоро структура синтетического типа состоит из строго определенного числа элементов, то выявление и обоснование числа компонентов, образующих структуру исследуемого явления, составляет суть системного анализа. Неверное решение этой познавательной задачи приводит к грубым ошибкам в понимании правовой природы и сущности явления и, соответственно, к ошибкам в правотворческой и правоприменительной практике. Например, на начальных этапах истории человечества правонарушение понималось как любое вредоносное действие, без учета вины правонарушителя. В результате правонарушением признавались действия животных, природных объектов, неделиктоспособных лиц. Социологическая школа уголовного права еще больше упростила состав преступления, признав таковым не только противоправное деяние, но и социальную опасность лиц, и тем самым легализовала государственный произвол в отношении лиц, находящихся в оппозиции к государству и его мероприятиям.

Системный анализ правовых явлений иерархического типа основывается на иных принципах, определяемых особенностями исследуемой структуры. Особое внимание уделяется трем аспектам: 1) выявлению совокупности свойств, признаков, которыми должны обладать все компоненты системы; 2) полноте и последовательности реализации иерархической связи между компонентами системы; 3) порядку расположения компонентов в структурном ряду. Названные формальные признаки иерархической системы призваны обеспечить содержательную связь компонентов иерархической системы, выражающуюся в том, что вышестоящие компоненты выступают основанием для нижестоящих компонентов. Поэтому системный анализ иерархических структур необходимо доводить до содержательного анализа иерархической связи между компонентами и выявления степени соответствия компонентов, занимающих нижние этажи системного ряда, вышестоящим компонентам. Все компоненты, не удовлетворяющие этому требованию, подлежат выведению за пределы иерархической системы. Так, согласно Конституции РФ признаются недействующими законы и иные нормативные правовые акты, не соответствующие Конституции. Такая же судьба ожидает подзаконные нормативные правовые акты в случае их несоответствия действующим законам.

Особенности системного анализа функциональных связей правовых явлений выражаются в том, что предметом такого анализа выступают два самостоятельных явления и более. Их функциональная связь может иметь устойчивый, постоянный характер либо быть временной и даже случайной. Поэтому первый шаг на пути выявления функциональной связи исследуемого явления с другими явлениями, как правовыми, так и социальными, сводится не только к выявлению функциональной связи, но и степени ее устойчивости, стабильности. Затем следует определить, насколько существенной является эта связь, каким образом она проявляется в исследуемом правовом явлении, к каким конкретно результатам приводит.

Чтобы ответить на вопрос о конкретных результатах действия функциональной связи, нужно либо располагать необходимыми достоверными данными по этому вопросу, либо проводить специальное эмпирическое исследование. Простое констатирование факта связи мало что дает для понимания ее сути и конечных результатов. Например, нет ничего проще, чем заявлять о позитивном воздействии права на сознание индивидов. Это очевидный и бесспорный факт. Однако, чтобы убедиться в реальном действии и результативности этой связи, требуется провести специальное социологическое исследование. Лишь оперируя достоверными данными о том, какая часть населения готова исполнять действующие законы и в какой мере, можно с уверенностью говорить о наличии или отсутствии такой связи и результативности ее действия. Таким образом, системный анализ внешней (функциональной) связи правовых явлений с другими социальными явлениями надлежит органично сочетать с применением методов эмпирических исследований.

Следует признать, что системно-структурный подход обеспечивает получение плодотворных результатов по преимуществу в исследованиях структуры наименее сложных правовых явлений: состава правонарушения, правоотношения, отдельного юридического института, системы нормативных правовых актов и др. Однако в познании наиболее сложных правовых явлений, таких как отрасль права, система права результаты применения этого метода достаточно скромны. В любом случае данный метод не сократил, а скорее приумножил дискуссионные проблемы системного строения права. До настоящего времени значительная часть данных о структурном строении системы права имеет противоречивый характер, неясным остается и вопрос о самой структуре права в целом, в связи с чем признается необходимость «переосмысления существующих в обозначенной области научных положений», а также выработки «новых гипотез и методологических подходов, ориентированных на сохранение и приумножение ценностей правоведения»[3].

С учетом гносеологических потенций системно-структурного подхода наиболее высокий уровень системного строения права — раскрытие системной организации права как тотального целого, во всей сложности и совокупности его закономерных связей и зависимостей — может быть достигнут с применением принципиально иного метода системного анализа, метода восхождения от абстрактного к конкретному. Данный метод впервые применил Г. Гегель в работе «Философия права». Повторение этого пути, на современной, более высокой методологической и теоретической основе, с учетом современных достижений правовой науки и политико-правовой практики составляет важнейшую задачу современных правоведов.

Системно-структурный анализ. Абстракции

При системно-структурном анализе используется терминология, которая до сих пор кажется необычной для исследователей, привыкших к каузальному методу объяснения биологических явлений, когда используются законы причинно-следственных связей и детализируются отдельные процессы или акты, вычлененные из целостной совокупности жизненных процессов, а их характеристика дается в классических понятиях нейрофизиологии или высшей нервной деятельности. Отсюда — высказывания об умозрительной, экстраординарной, ненаучной терминологии.
Между тем выдвижение системных концепций и системно-структурный принцип теоретического обобщения являются тенденцией развития современной биологии. Как методологический принцип он нисколько не исключает принцип причинности.

Особенностью системно-структурного анализа является исследование не только конкретных объектов, но и отношений между ними. При этом эти отношения могут изучаться вне зависимости от самих объектов, вступающих в отношение. Для анализа сложных мозговых процессов, существо и организация которых не может еще быть экземплифицировано, такой подход является весьма перспективным.
Объектом исследования на определенном этапе могут становиться абстракции, идеализации.

Согласно взглядам Б. А. Глинского, Б. С. Грязноза, К. С. Дыника и Е. П. Никитина (1955), «идеализация и является такой мыслительной процедурой, которая, опираясь па абстрагирование отношений, превращает сами эти отношения в объекты и тем самым делает возможным их изучение». Такие идеализированные объекты используются для создания теоретической системы с разветвленной сетью логических связей и, по мнению В. Ф. Сержантова, «таким образом созданная концептуальная система отображает какую-то сторону реального предмета исследования».

Действительно, такие понятия, как «цель», «принятие решения», «акцептор действия» и пр., пока не имеют конкретного вещественного или образного представления. Однако от этого отги не становятся антинаучными и не теряют своей информативности. По мере накопления конкретных знаний абстракции могут заменяться другими понятиями, имеющими уже реальное, например нейрофизиологическое, содержание.

Так и отдельные элементы функциональной системы поведения постепенно насыщаются конкретным содержанием: Э. Джон (1966) пишет о нервных механизмах принятия решения; Н. П. Бехтерева (1971) исследует нейрональпые корреляты механизмов детекции ошибок; В. Б. Швырков и Ю. И. Александров (1973) анализируют связь негативного компонента вызванного потенциала коры с процессами афферентного синтеза и принятия решения и пр.

Психофармакология как наука о действии химических веществ па психические функции мозга, как комплекс знаний о лекарственном управлении психодинамикой не может не использовать теоретические построения системно-структурного анализа. И уже первые результаты психофармакологического анализа функциональной системы эмоционального поведения свидетельствуют о перспективности этого направления (А. В. Вальдман, М. М. Козловская, 1972; М. М. Козловская, 1973).

Такой подход, основываясь на конкретных фактах об изменении поведения животных в определенных экспериментальных ситуациях, позволяет оценивать эффект психотропных средств на процесс афферентного синтеза, на процесс принятия решения, цели и пр. Именно в таких категориях, часть из которых широко применяется в психологических исследованиях, результаты психофармакологических исследований на животных могут быть ближе всего сопряжены с клинической психофармакологией.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Абстракция (от латинского abstractio — отвлечение):

Метод научного исследования, основанный на том, что при изучении некоторого явления, процесса не учитываются его несущественные стороны и признаки; это позволяет упрощать картину изучаемого явления и рассматривать его как бы в «чистом виде».
Продукт познания (понятие, описание, закон, модель, идеальный объект и т. п.), рассмотренный в сопоставлении с конкретной эмпирической действительностью, которая не фиксируется в этом продукте во всем богатстве своих свойств и связей.
Познавательная деятельность — процесс абстрагирования, — направленная на получение абстракции.

Применение абстракции, как и всякого метода исследования, определяется типом ситуации, с которой сталкивается исследователь, и перечнем процедур, необходимых или допустимых в данной ситуации. Ситуация характеризуется задачей (целевая характеристика метода) и спецификой изучаемого объекта (онтологическая характеристика). С точки зрения онтологии абстракция связана с представлением об относительной независимости явлений и их сторон и с отделением существенных сторон от несущественных. Предписываемые процедуры сводятся, как правило, к перестройке предмета исследования, к эквивалентному, с точки зрения данной ситуации, замещению первоначального предмета другим. Перестройка касается либо изображения изучаемого объекта (отбрасывание несущественных сторон), либо эмпирического материала, либо программы наблюдения и описания (отказ от лишней информации). Например, геометрические свойства электрической цепи не зависят от составляющих элементов ветви, таких, как сопротивление, индуктивность и емкость, поэтому при топологическом изучении цепей все ветви цепи обычно заменяют отрезками, изображая цепь в виде линейного графа.

Целевая характеристика абстракции может быть различной, но всегда связана с указанием на те или иные познавательные задачи и с включением абстракции в более широкий контекст познавательной деятельности. На различении целевых характеристик строится и классификация типов абстракции: изолирующая абстракция соответствует цели вычленения и четкой фиксации исследуемого явления; обобщающая абстракция — цели получения общей картины явления; идеализация — цели замещения реальной, эмпирически данной ситуации идеализированной схемой (типа абсолютно твердого тела в механике) для упрощения изучаемой ситуации и более эффективного использования существующих методов и средств исследования.

Реализация абстракции как метода, т. е. процесс абстрагирования, включает 2 типа операций: выяснение возможности и целесообразности замещения, перестройки предмета исследования и сам акт замещения. Продуктом этого процесса являются соответствующим образом преобразованные представления об объекте, модели, отобранный эмпирический материал и т. д.

Обоснование абстракции осуществляется как с точки зрения ее правомерности (это достигается установлением несущественности отдельных сторон явления), так и с точки зрения ее целесообразности (которая определяется поставленной задачей). Выдвижение на первый план одного из этих моментов приводит к разным формам обоснования абстракции. Например, в 1-м т. «Капитала» Маркс исходит из предположения, что денежным товаром является только золото, указывая, что он делает это «ради упрощения»; это — целевое обоснование абстракции. Построение идеальных объектов механики обычно обосновывается онтологически, т. е. ссылкой на несущественность тех или иных свойств. Возможность разных способов обоснования абстракции приводит к разным ее пониманиям и определениям в логико-философской литературе: абстракцию определяют то как процесс мысленного отвлечения от несущественных сторон явлений, опираясь на ее процедурные и онтологические аспекты и отвлекаясь от целевых, то как познание явлений со стороны их сущности, опираясь на целевые и онтологические аспекты, но отвлекаясь от процедурных.

Наиболее простой формой абстракции можно считать практическое замещение одного объекта другим. В этой форме абстракция имеет место и у животных (в частности, на ней основано формирование условных рефлексов). У человека такое практическое замещение выражается и закрепляется в слове, и деятельности со знаками. В дальнейшем формируются представления о существенных и несущественных сторонах явлений и об отношениях зависимости. Вместе с тем происходит осознание специфики знаковых образований, их отношения к действительности, к целям и задачам человека. Такое осознание вполне четко видно уже у Аристотеля.

Что же касается метода абстракции, то он возникает на высоких ступенях развития познания. Поэтому следует отличать исторический процесс формирования тех продуктов познавательной деятельности, которые теперь характеризуются как абстракция, от процесса абстрагирования в его современной форме. В первом случае абстрактность самих по себе продуктов познания вовсе не является результатом особой целенаправленной процедуры абстрагирования, она есть суммарный итог человеческой деятельности. В развитии науки в прошлом модели типа материальной точки или идеального газа обычно рассматривались как завершающий этап построения теоретической концепции, связанный с ее обоснованием и выявлением границ применимости. В отличие от этого абстракция как специальная процедура выделяется и кристаллизуется в познании только на основе специального теоретического построения. Опираясь на эту процедуру, современный исследователь часто с самого начала ставит задачу упрощения изучаемого явления и построения его абстрактной идеализированной модели; идеализация выступает здесь как исходный пункт в построении теории. При этом абстракция как метод возникает в результате теоретического осознания характера протекания исторического процесса познания, рассматриваемого как процесс получения абстракции.

Общий подход к решению проблем может быть представлен как цикл.

Рис. — Общий подход к решению проблем

При этом в процессе функционирования реальной системы выявляется проблема практики как несоответствие существующего положения дел требуемому. Для решения проблемы проводится системное исследование (декомпозиция, анализ и синтез) системы, снимающее проблему. В ходе синтеза осуществляется оценка анализируемой и синтезируемой систем. Реализация синтезированной системы в виде предлагаемой физической системы позволяет провести оценку степени снятия проблемы практики и принять решение на функционирование модернизированной (новой) реальной системы.

При таком представлении становится очевидным еще один аспект определения системы: система есть средство решения проблем.

Основные задачи системного анализа могут быть представлены в виде трехуровневого дерева функций.

Рис. — Основные задачи системного анализа

На этапе декомпозиции, обеспечивающем общее представление системы, осуществляются:

Определение и декомпозиция общей цели исследования и основной функции системы как ограничение траектории в пространстве состояний системы или в области допустимых ситуаций. Наиболее часто декомпозиция проводится путем построения дерева целей и дерева функций.
Выделение системы из среды (разделение на систему/«несистему») по критерию участия каждого рассматриваемого элемента в процессе, приводящем к результату на основе рассмотрения системы как составной части надсистемы.
Описание воздействующих факторов.
Описание тенденций развития, неопределенностей разного рода.
Описание системы как «черного ящика».
Функциональная (по функциям), компонентная (по виду элементов) и структурная (по виду отношений между элементами) декомпозиции системы.

Глубина декомпозиции ограничивается. Декомпозиция должна прекращаться, если необходимо изменить уровень абстракции — представить элемент как подсистему. Если при декомпозиции выясняется, что модель начинает описывать внутренний алгоритм функционирования элемента вместо закона его функционирования в виде «черного ящика», то в этом случае произошло изменение уровня абстракции. Это означает выход за пределы цели исследования системы и, следовательно, вызывает прекращение декомпозиции.

В автоматизированных методиках типичной является декомпозиция модели на глубину 5-6 уровней. На такую глубину декомпозируется обычно одна из подсистем. Функции, которые требуют такого уровня детализации, часто очень важны, и их детальное описание дает ключ к секретам работы всей системы.

В общей теории систем доказано, что большинство систем могут быть декомпозированы на базовые представления подсистем. К ним относят: последовательное (каскадное) соединение элементов, параллельное соединение элементов, соединение с помощью обратной связи.

Проблема проведения декомпозиции состоит в том, что в сложных системах отсутствует однозначное соответствие между законом функционирования подсистем и алгоритмом, его реализации. Поэтому осуществляется формирование нескольких вариантов (или одного варианта, если система отображена в виде иерархической структуры) декомпозиции системы.

Рассмотрим некоторые наиболее часто применяемые стратегии декомпозиции.

Функциональная декомпозиция. Декомпозиция базируется на анализе функций системы. При этом ставится вопрос что делает система, независимо от того, как она работает. Основанием разбиения на функциональные подсистемы служит общность функций, выполняемых группами элементов.

Декомпозиция по жизненному циклу. Признак выделения подсистем — изменение закона функционирования подсистем на разных этапах цикла существования системы «от рождения до гибели». Рекомендуется применять эту стратегию, когда целью системы является оптимизация процессов и когда можно определить последовательные стадии преобразования входов в выходы.

Декомпозиция по физическому процессу. Признак выделения подсистем — шаги выполнения алгоритма функционирования подсистемы, стадии смены состояний. Хотя эта стратегия полезна при описании существующих процессов, результатом ее часто может стать слишком последовательное описание системы, которое не будет в полной мере учитывать ограничения, диктуемые функциями друг другу. При этом может оказаться скрытой последовательность управления. Применять эту стратегию следует, только если целью модели является описание физического процесса как такового.

Декомпозиция по подсистемам (структурная декомпозиция). Признак выделения подсистем — сильная связь между элементами по одному из типов отношений (связей), существующих в системе (информационных, логических, иерархических, энергетических и т.п.). Силу связи, например, по информации можно оценить коэффициентом информационной взаимосвязи подсистем k = N / N₀ , где N — количество взаимоиспользуемых информационных массивов в подсистемах, N₀ — общее количество информационных массивов. Для описания всей системы должна быть построена составная модель, объединяющая все отдельные модели. Рекомендуется использовать разложение на подсистемы, только когда такое разделение на основные части системы не изменяется. Нестабильность границ подсистем быстро обесценит как отдельные модели, так и их объединение.

На этапе анализа, обеспечивающем формирование детального представления системы, осуществляются:

Функционально-структурный анализ существующей системы, позволяющий сформулировать требования к создаваемой системе. Он включает уточнение состава и законов функционирования элементов, алгоритмов функционирования и взаимовлияний подсистем, разделение управляемых и неуправляемых характеристик, задание пространства состояний Z, задание параметрического пространства Т, в котором задано поведение системы, анализ целостности системы, формулирование требований к создаваемой системе.
Морфологический анализ — анализ взаимосвязи компонентов.
Генетический анализ — анализ предыстории, причин развития ситуации, имеющихся тенденций, построение прогнозов.
Анализ аналогов.
Анализ эффективности (по результативности, ресурсоемкости, оперативности). Он включает выбор шкалы измерения, формирование показателей эффективности, обоснование и формирование критериев эффективности, непосредственно оценивание и анализ полученных оценок.
Формирование требований к создаваемой системе, включая выбор критериев оценки и ограничений.

Этап синтеза системы, решающей проблему, представлен в виде упрощенной функциональной диаграммы на рисунке. На этом этапе осуществляются:

Разработка модели требуемой системы (выбор математического аппарата, моделирование, оценка модели по критериям адекватности, простоты, соответствия между точностью и сложностью, баланса погрешностей, многовариантности реализаций, блочности построения).
Синтез альтернативных структур системы, снимающей проблему.
Синтез параметров системы, снимающей проблему.
Оценивание вариантов синтезированной системы (обоснование схемы оценивания, реализация модели, проведение эксперимента по оценке, обработка результатов оценивания, анализ результатов, выбор наилучшего варианта).

Рис. — Упрощенная функциональная диаграмма этапа синтеза системы, решающей проблему

Оценка степени снятия проблемы проводится при завершении системного анализа.

Наиболее сложными в исполнении являются этапы декомпозиции и анализа. Это связано с высокой степенью неопределенности, которую требуется преодолеть в ходе исследования.

Рассмотрим процесс формирования общего и детального представления системы, включающий девять основных стадий.

Формирование общего представления системы

Стадия 1. Выявление главных функций (свойств, целей, предназначения) системы. Формирование (выбор) основных предметных понятий, используемых в системе. На этой стадии речь идет об уяснении основных выходов в системе. Именно с этого лучше всего начинать ее исследование. Должен быть определен тип выхода: материальный, энергетический, информационный, они должны быть отнесены к каким-либо физическим или другим понятиям (выход производства — продукция (какая?), выход системы управления — командная информация (для чего? в каком виде?), выход автоматизированной информационной системы — сведения (о чем?) и т.д.).

Стадия 2. Выявление основных функций и частей (модулей) в системе. Понимание единства этих частей в рамках системы. На этой стадии происходит первое знакомство с внутренним содержанием системы, выявляется, из каких крупных частей она состоит и какую роль каждая часть играет в системе. Это стадия получения первичных сведений о структуре и характере основных связей. Такие сведения следует представлять и изучать при помощи структурных или объектно-ориентированных методов анализа систем, где, например, выясняется наличие преимущественно последовательного или параллельного характера соединения частей, взаимной или преимущественно односторонней направленности воздействий между частями и т.п. Уже на этой стадии следует обратить внимание на так называемые системообразующие факторы, т.е. на те связи, взаимообусловленности, которые и делают систему системой.

Стадия 3. Выявление основных процессов в системе, их роли, условий осуществления; выявление стадийности, скачков, смен состояний в функционировании; в системах с управлением — выделение основных управляющих факторов. Здесь исследуется динамика важнейших изменений в системе, ход событий, вводятся параметры состояния, рассматриваются факторы, влияющие на эти параметры, обеспечивающие течение процессов, а также условия начала и конца процессов. Определяется, управляемы ли процессы и способствуют ли они осуществлению системой своих главных функций. Для управляемых систем уясняются основные управляющие воздействия, их тип, источник и степень влияния на систему.

Стадия 4. Выявление основных элементов «несистемы», с которыми связана изучаемая система. Выявление характера этих связей. На этой стадии решается ряд отдельных проблем. Исследуются основные внешние воздействия на систему (входы). Определяются их тип (вещественные, энергетические, информационные), степень влияния на систему, основные характеристики. Фиксируются границы того, что считается системой, определяются элементы «несистемы», на которые направлены основные выходные воздействия. Здесь же полезно проследить эволюцию системы, путь ее формирования. Нередко именно это ведет к пониманию структуры и особенностей функционирования системы. В целом данная стадия позволяет лучше уяснить главные функции системы, ее зависимость и уязвимость или относительную независимость во внешней среде.

Стадия 5. Выявление неопределенностей и случайностей в ситуации их определяющего влияния на систему (для стохастических систем).

Стадия 6. Выявление разветвленной структуры, иерархии, формирование представлений о системе как о совокупности модулей, связанных входами-выходами.

Стадией 6 заканчивается формирование общих представлений о системе. Как правило, этого достаточно, если речь идет об объекте, с которым мы непосредственно работать не будем. Если же речь идет о системе, которой надо заниматься для ее глубокого изучения, улучшения, управления, то нам придется пойти дальше по спиралеобразному пути углубленного исследования системы.

Формирование детального представления системы

Стадия 7. Выявление всех элементов и связей, важных для целей рассмотрения. Их отнесение к структуре иерархии в системе. Ранжирование элементов и связей по их значимости.

Стадии 6 и 7 тесно связаны друг с другом, поэтому их обсуждение полезно провести вместе. Стадия 6 — это предел познания «внутрь» достаточно сложной системы для лица, оперирующего ею целиком. Более углубленные знания о системе (стадия 7) будет иметь уже только специалист, отвечающий за ее отдельные части. Для не слишком сложного объекта уровень стадии 7 — знание системы целиком — достижим и для одного человека. Таким образом, хотя суть стадий 6 и 7 одна и та же, но в первой из них мы ограничиваемся тем разумным объемом сведений, который доступен одному исследователю.

При углубленной детализации важно выделять именно существенные для рассмотрения элементы (модули) и связи, отбрасывая все то, что не представляет интереса для целей исследования. Познание системы предполагает не всегда только отделение существенного от несущественного, но также акцентирование внимания на более существенном. Детализация должна затронуть и уже рассмотренную в стадии 4 связь системы с «несистемой». На стадии 7 совокупность внешних связей считается проясненной настолько, что можно говорить о доскональном знании системы.

Стадии 6 и 7 подводят итог общему, цельному изучению системы. Дальнейшие стадии уже рассматривают только ее отдельные стороны. Поэтому важно еще раз обратить внимание на системообразующие факторы, на роль каждого элемента и каждой связи, на понимание, почему они именно таковы или должны быть именно таковыми в аспекте единства системы.

Стадия 8. Учет изменений и неопределенностей в системе. Здесь исследуются медленное, обычно нежелательное изменение свойств системы, которое принято называть «старением», а также возможность замены отдельных частей (модулей) на новые, позволяющие не только противостоять старению, но и повысить качество системы по сравнению с первоначальным состоянием. Такое совершенствование искусственной системы принято называть развитием. К нему также относят улучшение характеристик модулей, подключение новых модулей, накопление информации для лучшего ее использования, а иногда и перестройку структуры, иерархии связей.

Основные неопределенности в стохастической системе считаются исследованными на стадии 5. Однако недетерминированность всегда присутствует и в системе, не предназначенной работать в условиях случайного характера входов и связей. Добавим, что учет неопределенностей в этом случае обычно превращается в исследование чувствительности важнейших свойств (выходов) системы. Под чувствительностью понимают степень влияния изменения входов на изменение выходов.

Стадия 9. Исследование функций и процессов в системе в целях управления ими. Введение управления и процедур принятия решения. Управляющие воздействия как системы управления. Для целенаправленных и других систем с управлением данная стадия имеет большое значение. Основные управляющие факторы были уяснены при рассмотрении стадии 3, но там это носило характер общей информации о системе. Для эффективного введения управлений или изучения их воздействий на функции системы и процессы в ней необходимо глубокое знание системы. Именно поэтому мы говорим об анализе управлений только сейчас, после всестороннего рассмотрения системы. Напомним, что управление может быть чрезвычайно разнообразным по содержанию — от команд специализированной управляющей ЭВМ до министерских приказов.

Однако возможность единообразного рассмотрения всех целенаправленных вмешательств в поведение системы позволяет говорить уже не об отдельных управленческих актах, а о системе управления, которая тесно переплетается с основной системой, но четко выделяется в функциональном отношении.

На данной стадии выясняется, где, когда и как (в каких точках системы, в какие моменты, в каких процессах, скачках, выборах из совокупности, логических переходах и т.д.) система управления воздействует на основную систему, насколько это эффективно, приемлемо и удобно реализуемо. При введении управлений в системе должны быть исследованы варианты перевода входов и постоянных параметров в управляемые, определены допустимые пределы управления и способы их реализации.

После завершения стадий 6-9 исследование систем продолжается на качественно новом уровне — следует специфическая стадия моделирования. О создании модели можно говорить только после полного изучения системы.

Структурный анализ. Структурный анализ является методологической разновидностью системного анализа

Структурный анализ является методологической разновидностью системного анализа. Он был разработан в 60-70-х годах XX века Дугласом Т. Россом в виде методологии SADT (Structured Analysis and Design Technique)— технология структурного анализа и проектирования.

В основе структурного анализа лежат:

· выявление структуры как относительно устойчивой совокупности отношений,

· признание методологического примата отношений над элементами в системе,

· частичное отвлечение от развития объектов.

Основное понятие структурного анализа - это структурный элемент (объект) — элемент, выполняющий одну из элементарных функций, связанных с моделируемым предметом, процессом или явлением.

Структурный анализ предполагает исследование системы с помощью ее графического модельного представления, которое начинается с общего обзора и затем детализируется, приобретая иерархическую структуру со все большим числом уровней. Для такого подхода характерны:

· разбиение абстракций на уровни с ограничением числа элементов на каждом уровне (обычно от 3 до 9);

· ограниченный контекст, включающий лишь существенные на каждом уровне детали;

· использование строгих формальных правил записи;

· последовательное приближение к конечному результату.

Цель структурного анализа заключается в преобразовании общих, расплывчатых знаний о предметной области в точные модели, описывающие различные подсистемы моделируемой организации.

Декомпозиция (рис. 3.7) является условным приемом, позволяющим представить систему в виде, удобном для восприятия, и оценить ее сложность. В результате декомпозиции подсистемы по определенным признакам выделяются отдельные структурные элементы и связи между ними. Глубина декомпозиции определяется сложностью и размерностью системы, а также целями моделирования.

Заметим, что ни одна отдельно взятая подсистема не обеспечивает моделирование бизнес-процессов полностью. Поэтому для получения целостной картины деятельности организации необходимо взять за основу описание одной из выделенных структур и интегрировать его с остальными. На практике, основой для такой интеграции чаще всего служит функциональная или информационная подсистема.

Организация, как правило, имеет большое количество подсистем, поэтому число структурных элементов и связей между ними весьма велико.

Каждый структурный элемент (или объект) и связь обладают определенными свойствами, которые должны быть описаны (рис. 8). Одной из разновидностей свойств являются атрибуты.

Атрибут — необходимое, существенное, неотъемлемое свойство объекта. Естественно, что разные структурные элементы имеют различные наборы атрибутов.

Рис.3.7. Декомпозиция подсистемы организации на структурные элементы

Объект или связь имеет также набор характеристик (рис. 3.8), при помощи которых можно задать количественные и качественные характеристики моделируемых элементов.

Рис.3.8. Характеристики структурных элементов и связей

В частности, для каждой функции можно задать:

· уникальный код в проекте,

· временные затраты на выполнение данной функции

· стоимостные затраты на выполнение данной функции и т. д.

Характеристики объектов и связей формализованы и используются при проведении анализа или составлении отчета.

Читайте также: