Шепталин Г.А., Шепталина Л.И. Общая теория систем и системный анализ

Подождите немного. Документ загружается.

Как правило, в обсуждении принимают участие 10 – 15 экспертов. Участникам

не разрешается зачитывать списки предложений, которые они подготовили

заранее. В то же время, чтобы подготовить участников к обсуждению проблемы,

им перед сессией представляют некоторую исходную информацию по

обсуждаемой проблеме в письменной или устной форме. Сессии могут

проводиться в виде совещаний, советов, временных комиссий и т. п.

Недостатки метода:

 присоединение к мнению наиболее авторитетного специалиста;

 нежелание отказаться от публично высказанного мнения;

 следование за мнением большинства.

Метод Дельфи

Это один из наиболее распространенных на Западе методов коллективного

прогнозирования. Название метода своими корнями уходит в античный мир. Оно

связано с древнегреческим городом Дельфи с храмом Аполлона. При храме

служили специально выделенные жрицы – пифии. Их служба заключалась в том,

чтобы довести до «клиента» свои видения. Причем делали они это независимо

друг от друга.

В отличие от традиционных методов экспертной оценки метод Дельфи

предполагает полный отказ от коллективных обсуждений. Это избавляет его от

недостатков предыдущего метода.

В методе Дельфи прямые дебаты заменены последовательными

индивидуальными опросами экспертов, проводимыми в форме анкетирования.

Ответы обобщаются и вместе с дополнительной информацией доводятся до

сведения экспертов, после чего они уточняют свои первоначальные ответы. Такая

процедура повторяется несколько раз до получения приемлемой сходимости

совокупности мнений экспертов. Результаты экспериментов показали, что для

достижения приемлемой сходимости требуется не более пяти туров опроса.

Алгоритм метода Дельфи заключается в следующем:

 организуется последовательность циклов «мозговой атаки»;

 вопросы в анкетах ставятся таким образом, чтобы можно было

дать количественную оценку ответам экспертов;

 опрос экспертов проводится в несколько туров, контакты

между экспертами исключаются, но предусматривают ознакомление экспертов с

мнениями друг друга между турами, вопросы от тура к туру уточняются;

 в наиболее хорошо организованных процедурах экспертам

присваивают весовые коэффициенты значимости их мнений, определенные на

основе предшествующего опыта.

С целью минимизации расходов на получение прогноза стремятся привлекать

минимальное количество экспертов при условии обеспечения заданной ошибки

результата прогнозирования

, где

0 1b 

. Минимальное количество экспертов

определяется зависимостью

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

min

0,5 5N

 

  

 

 

Недостатки метода:

 значительные временные затраты на проведение экспертизы

(большое количество повторений оценок);

 необходимость неоднократного пересмотра экспертами своих

ответов, что может вызвать у них отрицательную реакцию на всю процедуру.

Однако не следует считать, что интуитивные методы идеальны при

прогнозировании в долгосрочном периоде. Ни один из них не дает

гарантированного результата. Основные отличия интуитивных методов

заключаются в форме опроса экспертов и в способах усреднения результатов. При

этом основой технологии получения результата для всего разнообразия

интуитивных методов является интуиция специалиста – нечто загадочное, не

поддающееся строгой алгоритмизации.

Квинтэссенцию экспертных методов предсказания будущего удачно выразил

доктор исторических наук И.В. Бестужев-Лада в своей Рабочей книге по

прогнозированию: «…Если имеется группа экспертов, компетентность которых

максимальна, то среднее значение их оценок можно считать истинным»

. Но

может быть именно узкий профессионализм экспертов и является причиной

неудачных долгосрочных прогнозов с их участием? Так, например, не был

выполнен ни один пятилетний план, составленный с применением столь мощного

интеллектуального потенциала, не говоря уже о более дальнем прогнозировании.

Вместе с тем, Г.С. Альтшуллер приводит впечатляющие данные

достоверности прогнозов известных писателей-фантастов (таблица 3.3) [9].

При этом ни один из авторов не пользовался сложными формулами

экстраполяции и не подвергал свои идеи усреднению ни по одной из научных

методик.

Но привлекают внимание следующие факты. Рабочий день Ж. Верна

: с пяти

утра до двенадцати – работа над рукописью, правка корректуры, обед, снова

работы – подбор источников, пополнение картотеки, чтение, а с девяти вечера –

сон. После Ж. Верна осталась картотека, состоящая из 20 тысяч тетрадей.

Таблица 3.3

Достоверность прогнозов писателей-фантастов

Авторы Общее

количество

фантастических

идей

Судьба фантастических идей

Сбылись или

обязательно

сбудутся

Подтвердилась

осуществимость

Оказались

ошибочными

Кол-во % Кол-во % Кол-во %

Ж. Верн

108 64 59 34 32 10 9

Г. Уэллс

86 57 66 20 23 9 11

Рабочая книга по прогнозированию. – М.: Мысль, 1982.

Г.С. Альтшуллер. Найти идею. – Новосибирск: Наука, 1986.

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

А. Беляев

50 21 42 26 52 3 6

Может быть, как раз в том, что авторы не являлись специалистами в какой-

либо области науки, а обладали широким системным кругозором, позволяющим

охватить истину в целом, и заключается причина их успеха. Из существующих

научных методик прогнозирования такому подходу наиболее полно соответствует

теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) и развивающаяся в ней теория

развития систем.

В ТРИЗ выделяют три уровня прогнозирования

1. Определение граничных условий анализируемого процесса.

2. Качественное прогнозирование.

3. Количественное прогнозирование.

Определение граничных условий процесса обычно не дает конкретных

количественных оценок, но требует наиболее глубокого понимания исследуемого

процесса. Ясность с граничными условиями необходима для долгосрочного

прогнозирования. Основным подходом на этом уровне прогнозирования является

выявление системных связей процесса (системы).

Любая система (процесс) является составной частью надсистемы

(надсистеного процесса) и выполняет определенные функции в соответствии с

целями надсистемы. Задачей прогнозирования на этом верхнем уровне является

выявление этих функций и определение условий, при которых их выполнение

войдет в противоречие с целями надсистемы. Это может произойти в следующих

случаях:

 при переразвитии исследуемой системы надсистема не

справляется с ее обслуживанием и вынуждена перестраиваться, меняя

сложившиеся взаимосвязи;

 при попытке переразвития системы надсистема стремится

ликвидировать нарушение субординации;

 при развитии надсистемы до такого уровня, когда ее не

удовлетворяет выполнение функций системой, последняя заменяется на более

совершенную;

 когда исчезает необходимость в выполнении функций системы

или надсистемы.

Основным инструментом на верхнем уровне прогнозирования являются

законы развития систем (ЗРС), иерархия этих законом и разрешение

противоречий, возникающих при анализе системы с различных точек зрения, при

применении разных законов.

При проведении качественного прогнозирования (2 уровень) выявляются

причинно-следственные связи между процессами одного системного уровня. Там,

где это невозможно, необходимо вывить корреляцию между этими процессами.

Основными инструментами на этом уровне являются модели процессов, ЗРС,

статистические исследования процессов.

А.С. Торгашев, Алгоритм пророчества// Журнал ТРИЗ. − 2005. − №1.

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

Целесообразность проведения количественных исследований определяется

результатами первых двух уровней. Если прогнозы по двум верхним уровням

говорят о том, что процесс в перспективе существенно не изменится или будет

стремиться к вполне определенной точке равновесия, то возможно применение

математических моделей. Однако эти модели требуют, как правило, большого

количества сравнительно точных данных и больше подходят для планирования

(например, бюджета системы), чем для долгосрочного прогноза. Реальные же

субъекты рынка заинтересованы в прогнозировании моментов изменения

тенденций развития системы.

Уровень прогнозирования зависит от дальности прогноза и монотонности

ЗРС. Кроме того, чем длительнее сроки прогнозирования, тем более высокого

уровня надсистему следует рассматривать [10].

Формализованные методы

Одним из наиболее распространенных формализованных (фактографических)

методов прогнозирования является метод наименьших квадратов (МНК).

Сущность метода: имеются результаты функционирования системы, привязанные

к временной шкале, по которым необходимо определить закон

функционирования системы во времени. При этом исходят из того, что и в

дальнейшем система будет развиваться в соответствии с этим законом:

 

min

i i

S y y



  



где

– расчетные значения исходного ряда,

− фактические значения

исходного ряда,

− число наблюдений.

Но реальность часто вносит свои коррективы в прогнозные оценки.

Для учета этого обстоятельства при оценке социально-экономических систем

в вышеприведенную формулу вводят весовые коэффициенты (коэффициенты

дисконтирования), которые характеризует изменение ценности информации во

времени (





 

min

i i i

S y y





  



К сожалению, формальных процедур выбора параметра



не разработано, и

он выбирается исследователем произвольно. Отсюда возникает парадокс:

насколько точно нужно представлять исходную информацию, если коэффициенты

к ней подбираются произвольно. Кроме того, при прогнозной оценке оценивается

и дальность прогнозирования. Для этого часто используют показатель Б.

Белоконя:







Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

где

t

− абсолютное время упреждения,

– величина эволюционного цикла

развития системы.

При этом считается, что формализованные методы прогнозирования являются

действенными, если величина глубины упреждения укладывается в рамки

эволюционного цикла (





). При возникновении в рамках прогнозного периода

развития системы «скачка» (





) необходимо использовать интуитивные методы

(как для оценки силы «скачка», так и для оценки времени его осуществления). В

этом случае формализованные методы используются для оценки эволюционных

участков развития системы до и после скачка.

3.3.3. Функционально-стоимостной анализ – метод исследования СЭС

Функционально-стоимостной анализ (ФСА) появился в конце 40-х годов

прошлого века почти одновременно в США (фирма «General Electric») и в

Советском Союзе (Пермский телевизионный завод). Первые применения метода

(например, анализ узла усиления микротелефона) дали заметные результаты:

сокращение затрат на 42%, трудоемкости – на 69%, общей себестоимости – в 1,7

раза. Каждый доллар, затраченный на проведение ФСА, дает экономию от 7 до 20

долларов в зависимости от исследуемой системы [12].

ФСА представляет собой метод исследования различных объектов. В основу

метода положен следующий постулат: каждая система создается и существует для

того, чтобы удовлетворять определенные потребности, выполнять свои функции.

На первом этапе выявляются функции исследуемой системы. При выявлении

функций анализируемая система обычно рассматривается, как часть более общей

системы (системы более высокого уровня), а также в ее взаимодействии с

окружающей средой. Далее проводят поиск наиболее дешевых способов

выполнения главных и основных функций этих объектов. В ФСА главная

функция определяет назначение, сущность и основную цель проектирования

системы. Кроме главных функций, в общем случае в системе существуют

основные и вспомогательные функции, без которых невозможно осуществление

главных функций, а также лишние функции.

Метод нацелен на обеспечение потребительских свойств объектов при

минимальных затратах на их проявление на всех этапах жизненного цикла.

Содержание и цели ФСА

Метод ФСА базируется на том, что затраты ресурсов, связанные с созданием и

применением системы (или процесса), выполняющего заданные функции, состоят

из необходимых затрат, а также дополнительных, функционально не оправданных

затрат. Неоправданные затраты возникают по разным причинам, например, при

отсутствии четкой координации проектных работ, при несовершенстве

технологического процесса системы, методов организации производства и т. п.

Цели ФСА:

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

 увеличение дохода (прибыли) СЭС;

 повышение качества и конкурентоспособности продукции;

 снижение себестоимости продукции.

Предметом ФСА могут быть различные системы, а также процессы их

создания и эксплуатации или отдельные их этапы: исследования и разработка,

подготовка производства, эксплуатация.

Основной результат ФСА заключается в снижении затрат на единицу

полезного эффекта, который производит СЭС, технологический процесс или

какой-то другой объект анализа. Возможны различные пути снижение затрат:

 уменьшение затрат при сохранении уровня качества продукции;

 повышение качества продукции при сохранении уровня затрат;

 сокращение затрат при одновременном повышении потребительских

свойств выходного изделия.

Общая направленность этих путей – снижение или полное устранение

неоправданных затрат, повышение качества работ.

Результаты ФСА могут быть использованы на разных уровнях управления

(корпорация, отрасль, предприятие, его подразделения), а также при выполнении

различных функций управления (планирование, разработка бизнес-процессов,

финансирование и др.).

Можно выделить следующие особенности ФСА:

 универсальность метода, то есть его основные понятия и принципы могут

быть использованы для оценки разнообразных систем и процессов, которые

требуют определенных затрат;

 использование функционального подхода, который в отличие от

структурного подхода ориентирует исследователя на понимание объекта

рационализации через его функции, выполняемые или планируемые к

выполнению.

Структура системы, как правило, раскрывается с помощью ее декомпозиции

по уровням иерархии. При этом следует помнить, что структурные отношения

обладают высокой устойчивостью.

Структуру системы в большинстве случаев изучают, абстрагируясь от связей

системы с окружающей средой. В некоторых случаях такой подход приводит к

ухудшению характеристик системы, поскольку значительная часть завышенных

затрат оказывается за пределами внимания исследователя. Функциональный

подход позволяет расширить область интересов исследователя, выйти за рамки

принятых организационных решений, используя инновационные возможности

надсистемы. Функциональный и структурный подходы взаимосвязаны и

дополняют друг друга. При этом функциональный подход, более четко

характеризующий связь системы с внешним миром, является определяющим по

отношению к структурному подходу при исследовании систем методом

системного анализа.

На начальных этапах исследования при применении функционального

подхода специалист абстрагируется от реальной системы и сосредотачивает

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

внимание на ее функциях. Система в этом случае рассматривается, как

взаимосвязанная совокупность функций. Описание функций должно отвечать на

следующие вопросы (смотри пример в таблице 3.4).

1. Какую потребность (потребности) может удовлетворить исследуемая

система?

2. С помощью какой физической или информационной операции происходит

реализация потребности?

При функциональном подходе направление поиска путей снижения затрат

может определяться следующими вопросами:

1. Какие функции выполняет или должна выполнять система?

2. Необходимы ли эти функции? Если необходимы, то следует ли применять

для оценки их выполнения количественные характеристики?

3. Каким наиболее экономичным способом можно выполнить функции

системы?

Таблица 3.4

Примеры функций, выполняемых различными

системами (процессами)

Система Процесс Выполняемая функция

Высшее учебное

заведение

− Подготовить специалистов

соответствующих

специальностей и

квалификаций

Светильник − Преобразовывать

электрический ток в световой

поток

Газопровод − Транспортировать газ

Авторучка − Оставлять на бумаге различный

по форме след

− Сварка Соединять неразъемно детали

конструкции

− Упаковка Предохранять продукцию при

хранении и транспортировке

− Металлизация Создать электропроводность на

определенном участке

− Отжиг Снять внутреннее напряжение в

детали

Применение ФСА на предприятии наиболее эффективно при соблюдении

определенных условий:

 организационное условие – создание на предприятии подразделения

функционально-стоимостного анализа;

 постоянное творческое взаимодействие между хозяйственными, научно-

техническими, финансовыми, технологическими, конструкторскими

подразделениями предприятия;

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

 разработка развитого методического обеспечения ФСА в привязке к

конкретным условиям научно-исследовательских, проектно-конструкторских,

опытных и производственных процессов, а также к условиям эксплуатации

продукции;

 экономическое условие – формирование и систематическое обновление

нормативной базы деятельности предприятия;

 социально-психологические условия, сложившиеся на предприятии,

психологический климат (опыт применения ФСА показывает, что основные

психологические трудности вызваны следующими причинами: сила привычки –

специалистам бывает трудно отказаться от того, что некоторое время считалось

нормальным, правильным и проверенным; досада – на то, что не сам разработчик,

квалификация которого не подвергается сомнению, нашел более эффективные

решения, часто трудно различимые при структурном подходе и, как правило,

очевидные при функциональном подходе);

 четкая последовательность этапов проведения ФСА.

Основные этапы ФСА

В общем случае ФСА состоит из нескольких этапов. Каждый из этапов

предполагает выполнение определенных работ, связанных с широким

применением методов системного анализа.

1. Подготовительный этап.

Основное содержание работ этого этапа сводится к выбору объекта анализа,

созданию исследовательской рабочей группы и подготовке к проведению анализа.

Объектами анализа могут быть системы различного класса (смотри

классификацию систем) и их составляющие. При выборе объекта анализа обычно

используются три подхода: проблемный, предметный и исследовательский.

Проблемный подход ориентирован на решение организационных или

технологических задач в проблемной ситуации (повышение рентабельности

производства, снижение потерь от брака и т. п.). Общим для этих задач является

то, что до начала анализа конкретные пути их решения неизвестны.

Предметный подход ориентирован на выбор в качестве объекта анализа

конкретного вида продукции или ее составных частей. Целью анализа в данном

случае является выявление и сведение к минимуму излишних затрат на

производство продукции СЭС.

Исследовательский подход ориентирован на анализ вновь создаваемых СЭС

(особенно, если они построены на новых принципах или предназначены на

удовлетворение новых потребностей). Такие системы обычно разрабатываются в

рамках прикладных научных исследований по известному в общих чертах

аналогу.

Для выбора объекта анализа в качестве критериев могут использоваться

различные показатели или совокупность показателей:

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

 экономические (себестоимость продукции, объем затрат на покупные

комплектующие и т. п.);

 конструкторско-технологические (материалоемкость, условия

эксплуатации, энергоемкость и т. п.);

 экологические (количество выбросов вредных веществ, превышение

допустимой концентрации вредных веществ, площадь загрязненной территории и

т. п.);

 показатели качества продукции (рекламации от потребителей,

конкурентоспособность и т. п.).

Исследовательские рабочие группы формируются из компетентных

специалистов предприятия. На период проведения анализа они полностью или

частично освобождаются от выполнения своих основных обязанностей.

Одновременно с этим определяются сроки и этапы проведения анализа, а также

подразделения, которые должны взаимодействовать с рабочей группой

(предоставление информации, обсуждение результатов и рекомендаций).

Подготовка к проведению анализа на предприятии включает определенный

перечень работ:

 составление перечня информационных материалов по объекту анализа;

 разработку и рассылку опросных листов потребителям продукции;

 составление сметы затрат на проведение исследования;

 разработку плана проведения исследования.

2. Информационный этап.

Информационный этап часто называют фундаментом ФСА. Он состоит из

следующих работ:

 сбор, обработка и изучение данных, характеризующих процессы разработки

и производства объекта анализа;

 сбор и обработка данных о реальных условиях эксплуатации объекта;

 изучение предложений по улучшению объекта анализа;

 сбор и анализ данных о затратах на создание и эксплуатацию объекта;

 построение структурно-стоимостной и функционально-стоимостной

моделей объекта;

 выявление приоритетных зон анализа.

Информационное обеспечение ФСА строится на основе определенных

принципов:

 выбор данных исходя из целей анализа;

 полнота сведений об объекте анализа;

 достоверность данных;

 актуальность конкретных условий деятельности и задач анализа;

 конкретность сведений, предпочтение количественным данным;

 оперативность информации.

В общем случае информационная база ФСА может содержать следующие

блоки информации:

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний



банк идей, который содержит информацию о новых социальных,

экономических, технологических и конструкторских решениях, материалах,

оборудовании, новых методах управления и организации производства;



фонд описания физических, химических, биологических, социальных,

экономических эффектов и явлений содержит информацию о закономерностях

социально-экономических и природных процессов, которые могут быть

использованы при поиске новых решений;



фонд описания принципов действия объектов соединяет возможности

фонда описания физических эффектов и функционального подхода (под

принципом действия понимают использование одного или нескольких эффектов

для реализации определенной функции или идеи, не имеющей конкретного

воплощения, решения);



фонд описания решений (решение представляет собой реализацию принципа

действия);



инновационная информация, которая позволяет использовать при

проведении ФСА различные инновационные решения, что способствует

повышению конкурентоспособности рассматриваемой системы.

Построение функционально-стоимостной и структурно-стоимостной моделей

объекта анализа позволяют уяснить состав объекта анализа, выявить функции,

выполняемые объектом и его составными частями. Эти модели строятся по

принципу многоуровневой иерархической системы (рис. 3.3).

Формулировки функций приводятся без привязки к материальным носителям

функций. Функции, которые имеют наибольшие характеристики несоответствия

представляют область приоритетного анализа для снижения затрат на их

выполнение.

Технологические

Социальные

Экономические

Политические

Экологические

Зона опасных

влияний

Обеспечить перевозку городского

населения общественным транспортом

Обеспечить удобство

пассажира (10%)

Обеспечить возможность

движения (70%)

Обеспечить возможность

контроля (20%)

Обеспечить сидячее

положение

пассажира (40%)

Защитить пассажира (60%)

Защитить конструкцией

(30%)

Удержать пассажира на месте

(70%)

Удержать активно

(15%)

Удержать пассивно

(85%)