Сравнительный анализ методологий системного анализа с точки зрения прикладных областей

МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Применение системно-структурных  исследований во многих областях науки  и техники позволяет утверждать лишь о тенденции современного общества к использованию системного подхода 

Почему мы говорим только о тенденции, а не о реальном системном  анализе?

Объясняется это тем, что  реальный системный анализ может  производиться только при наличии  арсенала специфических методов  системного исследования технических  объектов (систем). К сожалению, успехи в направлении построения системной  технической науки к настоящему времени более чем скромны. В  ее различных разделах (системный  подход к проблеме кода технико-экономической  информации, системный подход при  проектировании и улучшении системы  качества контроля, системный подход к расчету систем и пр.) много  говорится о задачах системного анализа, понятие «система» становится одним из главных, ищутся пути понимания  объектов исследования как систем и  т. д. Реальная польза от этого направления  может, однако, быть получена лишь в  том случае, когда специалисты  конкретных технических дисциплин  будут иметь развернутое теоретическое  представление о логике и методологии  системного исследования. Только при  этом условии ученые и инженеры смогут переосмыслить свои полученные результаты, применяемые методы и наметить пути дальнейшего анализа.

Важность построения логики и методологии системного анализа  представляется исключительной, так  как в определенном смысле здесь  лежит путь ко всем дальнейшим успехам  системной науки и техники.

Отсутствие специально построенной  методологии системного анализа  приводит к тому, что исследователи, решая новые по своему типу задачи, вынуждены пользоваться старыми, для  иных задач, построенными логическими  средствами. Это не только приводит к аморфности, бесформенности в понимании  существа и специфики системного метода, но и непосредственно отражается на эффективности исследований современных  технических систем. Объясняется  это тем, что современный уровень  развития техники, нашедший свое наиболее яркое выражение в сложных  технических системах, и все возрастающая специализация отдельных областей техники требуют сосредоточения основного внимания на проблемах, связанных  со всей системой в целом. А это  приводит к фундаментальной переориентации научного мышления, его основных категорий.

В сознании современных исследователей все более утверждается концепция, что получение значительного  результата исследования во многом определяется исходной позицией, точнее, принципиальным подходом к постановке проблемы и определению общих путей движения исследовательской мысли. Это приводит к своеобразной переоценке ценностей. Если еще совсем недавно познание измерялось почти исключительно по совокупности его конечных результатов, то сейчас все большее значение начинает приобретать научная обоснованность начальных этапов исследования, определяемых во многом применяемыми методами. Такое изменение объясняется огромной технической оснащенностью современного познания, при которой решение точно поставленной задачи (сколь бы сложной она ни была) обычно не создает больших трудностей.

Кроме того, в условиях огромного  размаха исследований и многообразия решаемых задач исходные основания  научно-практических разработок становятся одним из главных критериев для  оценки перспективности и значимости этих разработок, а следовательно, и  для оценки их системной эффективности.

Еще в начале XX в. внимание ученых было целиком приковано к  объекту исследований. Что же касается принципов и структуры самого исследования, то обычно их в явном  или неявном виде строил и определял  сам исследователь, соединяя в одном  лице и теоретика, и методолога, и  разработчика.

Во второй половине XX в. такое  соединение все чаще оказывается  не только затруднительным, но и невозможным. Проблема методологии научного исследования все более настоятельно требует  специального изучения, и на этой основе логика и методология науки обнаруживают растущую тенденцию к выделению  в самостоятельную научную дисциплину (Блауберг И., Садовский В., Юдин Э. Системный подход в современной науке // Проблемы методологии системного исследования. М.: Мысль, 1970).

Главными задачами методологии  являются выработка средств соотносительной  оценки эффективности различных  подходов к исследованию, а также  анализ логической структуры и условий  применимости каждого из них.

Таким образом, построение логики и методологии науки, и в частности, системного анализа, является в настоящее  время первоочередной задачей, требующей  незамедлительного решения. Только по мере ее решения можно внести строгость и ясность в наше, пока еще интуитивное, понимание  задач и методов системного анализа.

Основная задача логики системного анализа — открытие путей движения к достижению новых системных  результатов, а не экономических  или каких-либо других.

Важнейшей и первоначальной категорией логики является научная проблема. Чтобы занятия имели научный характер, пишут канадские эксперты в области образования Л. Эллиот и У. Уилкокс, они должны начинаться с постановки проблемы и кончаться выводами. Между началом и концом надо уметь выдвигать гипотезы, проверять их наблюдением и экспериментом (Жариков Е. По велению НТР // Слово лектора. 1977. № 7).

В научных статьях и  монографиях, в научных дискуссиях и на конференциях, в личном общении  ученых — всюду мы сталкиваемся со словом «проблема» в самых различных  его сочетаниях: поставил проблему, решил проблему, разработал проблему, актуальная, важная, поисковая, прикладная проблема и т.д.

Что же это такое?

В самом общем случае под проблемой понимается несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел.

В науке выбор тематики исследований, предпринимательства, конкретных проблем — начало всех начал. Никакие  усилия ученых, никакая отличная организация  работ и самая современная  техника эксперимента не приведут к  успеху, если направление поиска выбрано  ошибочно. А между тем вопросам строгого, научно обоснованного подхода  к выбору тематики у нас уделяется  весьма скромное внимание.

Использование системного анализа  может помочь ликвидировать узкое  место, поскольку одним из ценных его назначений является правильная и четкая постановка проблемы.

Правильная формулировка проблемы — залог повышения эффективности  общественного и частного производства.

Проблемы различают по степени их структуризации, т.е.:

1. по ясности, осознанности их постановки;
2. степени детализации и конкретизации представлений об их составляющих и взаимосвязях;
3. соотношению количественных и качественных факторов, отмечаемых в постановке проблемы.

В соответствии с этим выделяют три класса проблем:

1. хорошо структуризованные, или количественно сформулированные;
2. слабо структуризованные, или смешанные, содержащие количественные и качественные оценки;
3. неструктуризованные, или качественные проблемы.

Для решения проблем первого  класса существует хорошо развитый математический аппарат исследования операций.

Для решения проблем второго  класса нужны системные методы.

Для решения проблем третьего класса применяются эвристические  методы. (В Древней Греции это  система обучения путем наводящих  вопросов.)

Следовательно, системный  анализ и применяется для того, чтобы сначала хотя бы слабо структуризованную проблему превратить в хорошо структуризованную, к решению которой можно приложить аппарат исследования операций и теорию оптимизации.

Таким образом, проблема может  быть сформулирована и после обнаружения  ее решения (Зубенко Ю.Д. Оптимизация решений производственных задач. М.: Статистика, 1977). Однако этот процесс должен начаться хотя бы с предварительной ее постановки. Последняя включает (Оптнер С. СА для решения деловых и промышленных проблем. М.: Сов. радио, 1969):

• описание пути обнаружения проблемы;
• объяснение рассмотрения ее как проблемы;
• отделение ее от смежных проблем;
• описание применений результатов решения проблемы.

Такой тщательный подход к  существу проблем исследования не случаен. Вопрос о том, существует ли проблема, имеет первостепенное значение, поскольку  приложение огромных усилий к решению  несуществующих проблем — отнюдь не исключение, а весьма типичный случай (Черняк Ю.И. СА в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975). Надуманные проблемы маскируют актуальность проблемы. В  то же время удачная формулировка проблемы может быть равносильна  половине ее решения.

Каковы же пути правильной постановки проблем? Их много. Это и  узаконивание обязательного выделения  предплановой проработки каждой темы, и ежегодная научная аттестация всех выполненных НИР с привлечением РАН и ее институтов, и конкурсная форма распределения тематики, финансирование не коллективов, а действительно  проблемных работ... Полагаем очень  важным моментом узаконивание системного подхода к оценке тем, заставляющего  ориентироваться на систему показателей, а не на какой-то один из них, пусть  даже столь значимый, как, скажем, ожидаемый  экономический эффект.

Здесь хотелось бы остановиться на методе, который можно считать  научно обоснованным (Черняк Ю.И.). В  чем он заключается?

Сначала получают ответ на вопрос существует ли проблема?

Далее следуют ее точная формулировка и анализ ее структуры.

Затем рассматриваются развития проблемы (в прошлом и будущем), внешние связи ее с другими  проблемами и ставится вопрос о принципиальной разрешимости проблемы.

Рассмотрим некоторые  аспекты этого метода, и прежде всего терминологические (Тихомиров  В.Т. Как принимать решения // Техника  и наука. 1973. № 1 — 4).

Известно, что любая задача по совершенствованию деятельности в той или иной области включает решение ряда вопросов.

Во-первых, надо четко установить границы совершенствуемой области, что исключает тенденцию «объять  необъятное».

Во-вторых, следует сформулировать условия, которые характеризуют  необходимое или желаемое положение  де л в этой области. Необходимым мы его называем тогда, когда оно объективно обусловлено, а желаемым — при субъективном подходе.

В-третьих, нужно определить фактическое положение дел в  анализируемой области и на этой основе выявить недостатки, т.е. несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим  положением дел.

В-четвертых, следует оценить  последствия, к которым приводят выявленные недостатки, если их не устранить, или иначе — оценить актуальность выявленных проблем. И если проблемы актуальны, мы говорим, что они требуют  решения.

Чтобы построить такое  решение, надо проанализировать причины, порождающие выявленные недостатки, а также определить средства устранения этих причин и, наконец, установить пути реализации выбранных средств.

Так как любое научное  исследование представляется в целом  как мир возникающих и разрешающих  проблем, рассмотрим это понятие  более подробно.

Под научной проблемой  ученые понимают такой вопрос, ответ  на который не содержится в накопленном  обществом знании. Одним вопросом проблема никогда не исчерпывается. Она представляет собой целую  систему, состоящую из центрального вопроса (того самого, который составляет существо проблемы и который часто  отожествляется со всей проблемой) и  некоторого количества других, вспомогательных  вопросов, получение ответов на которые  необходимо для ответа на основной вопрос.

Признаком, по которому отличается научный вопрос от научной проблемы, является различный характер предположения, содержащегося в вопросе. Если заключенное  в вопросе знание о незнании превращается в результате научного поиска в знание о том, что неизвестное явление  подчиняется уже известному, изучаемому закону, вопрос не оценивается как  проблема. Если же он сочетается с предположением (или содержит в себе предположение) о возможности открытия нового закона (ему в прикладных науках соответствует  предположение о возможности  открытия принципиально нового способа  применения ранее полученного знания законов), тогда мы имеем постановку проблемы.

Таким образом, любую проблему можно представить как неразрывное  единство двух элементов:

• знания о незнании;
• предположения о возможности открытия либо неизвестного закона в непознанной сфере (в фундаментальных науках), либо принципиально нового способа практического применения ранее полученного знания о законах (в науках прикладного типа).

К появлению ложных проблем  приводит и отсутствие системного мышления.

Методология познания

Методология научного познания, соответствующая  
особенностям современной НТР, должна служить  
теорией познания в науке и технике.

M .В. Мостапенко. Философия и методы научного познания

Главная задача методологии  — создание современного синтеза  всех накопленных научных знаний.

Познакомимся подробнее  с понятиями «метод» и «методология».

Применение системных  исследований во многих областях науки, техники и технологии позволяет  лишь утверждать , о тенденции современного общества к использованию системного подхода. Почему мы говорим только о  тенденциях, а не о реальных системных  исследованиях? Объясняется это  тем, что реальные системные исследования могут проводиться только при  наличии арсенала специфических  методов. К сожалению, успехи в этом направлении построения системной  науки (и прежде всего технической) к настоящему времени более чем  скромны. В ее различных разделах [системный подход к решению проблем  управления предприятием (Обмен опытом в радиопромышленности. 1972. № 12), системный  подход к управлению качеством в  электронной промышленности (Электронная  промышленность. 1971. № 4), системный подход и проблема качества (Сборник рефератов НИР // Сер. 21—28. 1971. № 2) и пр.] много говорится о задачах системного анализа, понятие «система» становится одним из главных, ищутся пути понимания объектов как систем и т.д. Однако реальная польза от этого направления может быть получена лишь тогда, когда специалисты конкретных технических дисциплин получат развернутое теоретическое представление о методологии системного исследования. Только при этом условии ученые и инженеры смогут «переосмыслить» полученные результаты, применяемые методы и наметить пути дальнейшего анализа (Садовский В.Н. Методологические проблемы исследования объектов, пред ставляющих собой системы // Социология в СССР. М.: Мысль, 1966).

Прежде чем перейти  к решению этой задачи, необходимо выяснить, что понимается под методологией системного анализа.

Несмотря на то что этой проблеме посвящены многие работы, цельного представления о методологии  науки и отдельных ее направлений  до сих пор нет. Почти каждый автор (Философский словарь. М.: Политиздат, 1968; Философская энциклопедия. М., 1964. Т. 3; Кобзарь В.И. Методология науки  и некоторые вопросы методологии  технических наук // Научно-техническая  революция и некоторые методологические проблемы технических наук. Л.: АН СССР, ИИЕТ, 1970 и др.) по-своему определяет содержание этого понятия. Анализируя и обобщая литературу по методологическим вопросам, можно, не претендуя на полноту  определения, под методологией системного исследования понимать совокупность системных методов и средств, направленных на решение сложных и комплексных проблем.

Если системный метод представляет собой общий подход к решению какой-либо сложной проблемы объекта с учетом его целостности, способ достижения цели, определенным образом упорядоченную деятельность, то системным средством называется совокупность принципов и понятий.

Понятие о методе и методологии

Метод — это путь познания, опирающийся на некоторую совокупность ранее полученных общих знаний (принципов) (Мостапенко М.В. Философия и методы научного познания. Лениздат, 1972).

В связи с таким пониманием метода следует обратить внимание на два обстоятельства. Первое: для  методического подхода к предмету исследования необходимо некоторое  предварительное познание, которое  само зачастую может быть и ненаучным, неметодическим, стихийным. Второе: любой  методический подход, опираясь на некоторые  общие знания, связывается тем  самым с какими-либо философскими взглядами, представлениями.

Поскольку метод связан с  предварительными знаниями, методология, естественно, делится на две части: учение об исходных основах (принципах) познания и учение о способах и  приемах исследования, опирающихся  на эти основы.

В учении об исходных основах познания анализируются и оцениваются те философские представления и взгляды, на которые исследователь опирается в процессе познания. Следовательно, эта часть методологии непосредственно связана с философией, с мировоззрением.

В учении о способах и приемах исследования рассматриваются общие стороны частных методов познания, составляющих общую методику исследования.

Методология научного познания изучает методы научного исследования. К ним относятся, во-первых, исходные основы и принципы научного исследования и, во-вторых, приемы и способы эмпирического  и теоретического исследования в  науке, опирающиеся на эти принципы. Методологию научного познания иногда отождествляют с логикой научного исследования. Такое отождествление нельзя считать правильным. Оно возникло в рамках логического позитивизма, преувеличивающего значение логики в познании до такой степени, что  даже философию он стал рассматривать  лишь как часть логики, а именно — как логический анализ языка  науки.

Нетрудно понять, что содержание методологии научного познания шире, чем содержание логики научного исследования. Последняя обычно понимается как  учение лишь о логических методах  научного исследования. Методология  же научного познания сверх того изучает  исходные принципы познания, методы подготовки и проведения наблюдения и эксперимента, пути формирования и развития общих  научных понятий и т.д.

Как уже отмечалось, для  науки необходимы особые методы познания. Это эксперимент, использование  сложных приборов, математических абстракцией  и разнообразных методов логического  мышления, подчас с применением вычислительных машин, кибернетических устройств  и т.п.

В научном познании в результате применения специальных методов  исследования формируется такая  форма, которая выражает объективные  особенности явлений и законов  природы и общества, а потому имеет  в конечном счете общечеловеческое значение.

Отдельные элементы научных  знаний появились давно. Зачатки  опытного исследования природы и  создания некоторых элементарных разделов математики (в частности, геометрии) наблюдались еще в древности. Однако подлинная наука возникла лишь тогда, когда сложились и  стали систематически применяться особые научные методы — методы эмпирического и теоретического исследования явлений природы, что относится примерно к XVII в.

До этого научные знания и методы, как эмпирические, так  и теоретические, имели два существенных недостатка: во-первых, они еще не были систематическими; во-вторых, отдельные  знания обобщались при помощи умозрительных  и далеких от науки общих представлений  о мире (взгляды Аристотеля в древности  и эти же взгляды, приспособленные  в средние века к религиозному миропониманию).

В соответствии с развитием  эксперимента, стимулировавшим прогресс науки в целом, расширялись и  теоретические научные исследования. Но следует отметить, что методы теоретического исследования в значительной мере зависели от философских представлений  о природе и от общенаучной  картины мира.

Для первой стадии развития эксперимента характерны механика и  механицизм в общих представлениях о мире. Поэтому возможности теоретических  научных исследований в то время  ограничивались теми разделами математики, которые были связаны с механикой (классический анализ).

Второй стадии эксперимента соответствовали разработка теории электромагнетизма и переход  от механическом картины мира к электродинамической. Теоретические методы научного исследования в данном случае обуславливались  прежде всего физикой и теми науками, которые к ней примыкали. При  этом разрабатывались новые математические методы, выходящие за рамки классического  анализа.

Третья стадия эксперимента — это современная атомная  физика и разработка современной  квантово-полевой научной картины  мира. Математика и математизация  различных наук приобрели принципиально  важное значение, что обеспечило появление  качественно новых разделов математики.

Теоретические методы научного исследования необычайно расширились  после возникновения кибернетики  и создания различных вычислительных кибернетических устройств. Появились  новые возможности для разработки универсальных теоретических методов, применимых в любых науках, как  естественных, так и общественных. Возникла настоятельная необходимость  создания специальных исследовательских  учреждений, занимающихся разработкой  общих теоретических и математических методов научного исследования.

В чем состоят главные  особенности научного познания в  современных условиях?

1. В наши дни становится все более ясным, что исходные основы (принципы) научного познания по своей объективной сущности (т.е. вне зависимости от тех или иных философских убеждений самих ученых) являются диалектико-материалистическими.
2. Наука так глубоко проникла во все отрасли народного хозяйства, что планирование последнего, в свою очередь, требует и единого планирования научных исследований.
3. Значение и масштабы научных исследований настолько возросли, что в ряде областей необходимо не только внутригосударственное, но и международное планирования.
4. Объем научных знаний так возрос, что возникла потребность его особой систематизации.Систематизации — это объединение предметов или знаний о них путем установления существенных связей между ними, порядка между частями целого на основе определенных закономерностей, принципов или правил (БСЭ. 1956. Т. 39. С. 160). Без такой систематизации, во-первых, нельзя овладеть всеми имеющимися знаниями и использовать их в практических целях или для дальнейшего развития науки. Но для создания такой систематизации нужна методология научного познания, которая имеет в своей основе диалектическо-материалистические представления о мире и познании. Во-вторых, быстрый рост научных знаний в современной науке характеризуется следующими данными. Как показывают специальные исследования, две трети всей научно-технической и более 90% всей научно-технической информации, добытой за все время существования человечества, получены в одном лишь XX в. (Добров Г.М. Наука о науке. Киев: Наукова думка, 1970). За каждые 40—50 лет объем научных знаний удваивается. В связи с этим становится все труднее овладевать научными знаниями. Система научного знания усложняется, науки дифференцируются, возникают все новые и новые отрасли научного знании, причем в каждой из них поток научной информации значительно возрастает. Так, в мире насчитывается до 100 млн. названий различных научных печатных работ, в том числе 30 млн. книг и 13 млн. патентов и авторских свидетельств. В 100 тыс. различного рода научных и технических периодических изданий публикуется около 4 млн. статей (в том числе в 30 тыс. основных научно-технических журналов печатается примерно 2,5 млн. исследовательских статей). Ежедневно в мире издается в различной форме в среднем 1600 страниц текста в расчете на одного специалиста в узкой области науки и техники (Добров Г.М. Наука о науке. С. 46).

В условиях быстрого роста  объема научных знаний особо важное значение приобретает разработка методов  получения и приобретения новых  научных знаний и способов быстрого овладения ими.

Знания можно синтезировать  лишь на основе каких-либо общих представлений  о мире. Так, даже в первобытном  обществе первобытные знания обобщались при помощи некоторых фантастических, анимистических и мифологических представлений, которым придавалось значение. В  рабовладельческом и феодальном обществе обыденные и первоначальные научные знания синтезировались  на основе философских умозрений, однако и этот синтез не давал еще достаточно правильных представлений о мире. Только когда появилась первая научная  картина мира ( XVII в.) возникла возможность  подлинно научного синтеза научных  знаний, что привело к созданию первых научных теорий (механика Ньютона, корпускулярная и волновая теория света, теория упругости и т.д.). Однако первоначальная картина мира, как уже было сказано, находилась еще под сильным влиянием умозрительно-метафизических представлений  о мире, что исключало возможность  глубокого научного синтеза научных  знаний, в частности в познании живой природы и общественных явлений.

Для подлинного научного синтеза  научных знаний, накопленных в  современной науке, нужна новая  научная картина мира, построенная  с учетом всех достижений науки на основе диалектического материализма. Без такой картины мира невозможно охватить весь объем современного научного знания.

Создание научного синтеза  — важнейшая проблема. Её решение  позволит построить современную  теорию научного знания, разработать  более эффективные методы получения  новых научных знаний и методы быстрого овладения ими.

Значение методологии  научного познания состоит том , что  она позволяет, во-первых, выяснить подлинную философскую основу научного познания, во-вторых, на этой основе систематизировать  весь объем научных знаний, что  даст возможность эффективнее овладеть всеми имеющимися знаниями, и, в-третьих, создать условия для разработки новой, еще более эффективной  методики для дальнейших исследований во всех областях знаний.

Главная задача методологии  научного познания в данный период — создание современного синтеза  всех накопленных научных знаний. Как уже отмечалось выше, в прошлом  веке научные знания пытались синтезировать  ни основе метафизико-материалистических механических представлений о мире. Но в процессе развития науки этот синтез постепенно разрушался. Стихийно возникали новые общие представления  о мире, выходившие за пределы метафизического  материализма. Эти представления  выдвигали сами естествоиспытатели, что в конце XIX и начале XX вв. привело  к возникновению естественнонаучного  материализма, о чем в свое время  писал В. И. Ленин (Ленин В.И. // Полн. собр. соч. Т. 18. С. 367—378).