Методология исследования систем управления

Раздел 2 Разработка гипотезы и концепции исследования систем управления

Лекция 3 «Методология исследования систем управления»

1 Концепция и методология исследования

Любая деятельность человека характеризуется методологией. Но в успехе исследований деятельности методология играет большую роль.

Методология — это логическая организация деятельности человека, состоящая в определении цели и предмета исследования, подходов и ориентиров в его проведении, выборе средств и методов, определяющих наилучший результат (рисунок 3.6 []).

Рисунок 3.6 – Элементы методологии исследования

Методология любого исследования начинается с выбора и постановки цели. В исследовании цели разделяют на: текущие и перспективные; цели-установки и цели-программы; структурированные и неструктурированные; постоянные и эпизодические; общие и локальные.

Как говорилось выше, объект исследования управления – это система управления, а предмет любого исследования – это проблема. Цель исследования является основой распознавания и выбора проблем в исследовании. Она заключается в поиске наиболее эффективных вариантов построения системы управления и организации ее функционирования и развития, выраженных в конкретных показателях.

Рекомендуемые материалы

На основе поставленной проблемы и сформулированной цели осуществляется выбор наиболее подходящего подхода к исследованию. Подход — это ракурс исследования, это как бы исходная позиция, отправная точка, с которой исследование начинается и которая определяет его направленность относительно цели.

Как говорилось выше, подходы можно классифицировать с точки зрения объяснения системных зависимостей: механистический, метафизический, организмический, диалектический.

Также подходы можно подразделять по масштабу исследования: аспектный, многоаспектный, комплексный, системный, концептуальный. Они различаются полнотой учета факторов и связей, а также оценками целостности, функциональности, научной значимости.

Аспектный подход представляет собой выбор одной грани проблемы по принципу актуальности или экономии ресурсов. Системный подход (рассмотренный  в лекции 2 части 3) отражает более высокий уровень методологии исследования. Концептуальный подход — предполагает предварительную разработку концепции исследования.

Каждое исследование может быть построено на определенном логическом основании. По этому критерию подходы делятся на преимущественно формально-логические и подходы, построенные на неформальной логике.

Выбор ориентиров и ограничений на исследования зависят: от степени их предсказуемости; от степени их жесткости; от характера самой системы. Ориентиры могут быть мягкими и жесткими, а ограничения — явными или неявными.

Исследования разных видов предполагают различные схемы их проведения. Более крупные проблемы требуют более широкого подхода к их разрешению. Разработка концепций исследования для таких проблем являются обязательными. Анализ мелких проблем работы организации может быть более узким, основанным на разработке рабочей гипотезы и частных задач.

Под концепцией исследования можно понимать его общую идею, направление. Более строгое определение концепции исследования – комплекс ключевых положений, определяющих общую направленность, архитектонику и преемственность исследования.

Концепция исследования будет складываться из нескольких последовательных элементов:

1. Всестороннее обследование большой проблемы или комплекса проблем.

2. Выработка набора рабочих гипотез.

3. Пояснение взаимосвязи между гипотезами и построением блок-схемы.

4. Разработка результатов каждой конкретной гипотезы.

5. Комплексный анализ результатов, из непротиворечивости с точки зрения логики.

6. Разработка общего результата исследований.

Гипотеза – это вариант объяснения проблемы при недостаточной информации. Существуют требования к гипотезам:

1. Вероятностность объяснения – гипотеза должна быть построена по принципу научного объяснения и содержать причины, факторы и зависимости разбираемой проблемы.

2. Гипотеза должна учитывать известные законы, но не подгоняться под них.

3. Гипотеза должна быть пригодна для объяснения всех факторов характеризующих проблему.

4. Гипотеза должна быть проверяемо и следствия, которые их неё выводятся должны иметь определённые практические эффекты.

5. Гипотеза должна быть простой и понятной.

6. Гипотеза должна быть логически не противоречивой, т.е. её внутренние элементы не должны опровергать друг друга.

Если проблема является сложной и не может быть сведена к единственной гипотезе, то проблему следует разбить на частные вопросы и работать с каждым из них.

Завершающий элемент методологии – основной метод исследования. Методы исследования можно разделить на три группы:

- общенаучные методы отражают научный аппарат исследования, определяющий эффективность любого типа;

- частные методы распространяются на несколько смежных областей науки (методы исследования биологических систем);

- специфические – это методы, которые рождаются спецификой систем управления организациями и отражают особенность управленческой деятельности.

2 Гипотеза исследования. Приемы анализа и обоснования

Обоснование гипотез будет зависеть от степени их формализованности. Формализованные гипотезы, опирающиеся на количественные данные обосновываются статистическим путём вычисления математического ожидания и вероятности их наступления.

Неформализованные гипотезы, основанные на умозаключении подвергают логическому анализу и обоснованию, а также оценке непротиворечивости.

Приемы анализа и обоснования можно разделить на две группы по уровню абстракции: эмпирические и мыслительно-логические.

Эмпирические приемы построены на практической деятельности, осмысление которой дает нам представление о сути и особенностях событий и ситуаций. Наблюдения (первая группа) могут быть разделены на:

- прямое наблюдение – это наблюдение в реальном масштабе времени и на основе непосредственного общения или прямых коммуникаций;

-  косвенное наблюдение – это наблюдение, основывающееся на опосредованных связях и коммуникациях и дифференциации временного режима наблюдений (выбор специальных отрезков времени).

Данная группа характеризует исследования с минимальным вмешательством в исследуемые события и ситуации.

Вторая группа – эксперименты – предполагает искусственное создание ситуаций, для изучения особенностей поведения системы. Эти особенности в обычных условиях могут быть незаметны, но в экспериментальных условиях, а иногда и в экстремальных, они проявляются в полной мере.

Эмпирические приемы позволяют накапливать факты к гипотезе исследования. Факт – это единица логики, первоначальная ступень мышления человека; это особый вид информации, характеризующийся определенным ее восприятием, это информация, подтверждаемая информацией о реальности первой.

По критериям отражения статики или динамики явления можно выделить на факты наличия, существования, изменения. Факты наличия отражают статическую сторону явления. Они характеризуют реальность того или иного явления. Факты существования отражают причины явления, за счет чего и почему оно существует, как существует явление, каковы процессы функционирования явления. Факты изменений отражают совокупность изменений, происходящих с явлением. Это факты возникновения но­вых свойств, ведущих к появлению нового качества.

Можно также выделить факты связи и факты взаимодействия. В исследовании нередко важную роль играет количественное представле­ние фактов или их содержательное описание. Есть факты первичные и вторичные, которые подтверждают реальность первичных, степень их достоверности.

Научные факты – это факты, имеющие научную ценность, отражающие определенную методологию восприятия действительности, дающие новое знание или по­нимание явлений.

Система фактов, связанных логикой исследовательского замысла, гипотезы, цели, характеризует понятие фактологии исследования. Фактология – это способ соединения фактов в целостность, позволяющую что-либо открывать, доказывать, обосновывать, распознавать.

Можно сформулировать следующие принципы и методы работы с фактами:

- принцип проверки на объективность;

- принцип существенности фактов;

- принцип информационной емкости. Каждый из фактов содержит определенный объем информации (факты полные или малозначащие, малоиформативные);

- принцип научной ценности фактов, можно его также назвать принципом концептуальности (соответствие критериям научной методологии);

- принцип соответствия предмету исследования;

- принцип оценки источника факта;

- принцип рационального сопоставления, сочетания и соединения фактов;

- принцип достаточности фактов для обобщения, анализа или формулирования выводов;

- принцип научной интерпретации факта.

Ошибки работы с фактами в процессах исследования:

- преднамеренный выбор или подбор фактов, формирующих односто­роннее представление о действительности;

- подтасовка фактов;

- искажение содержания факта;

-  фальсификация фактов;

- абсолютизация отдельных фактов.

Мыслительно-логические приемы представляют собой использование интеллектуальных операций дедукции или индукции для разрешения исследуемой проблемы или ситуации. Также в них включаются вопросы, методы доказательства, полемика, методы конструирования определений и классификации.

Постановка гипотезы посредством вопроса (исследовательского вопроса) способствует более точному представлению о ее содержании, потому что вопрос представляет собой форму мышления, ориентированную на получение конкретного ответа в виде суждения.

Вопрос имеет две функции: коммуникативную и исследователь­скую. Вопрос в исследовательской деятельности выступает также как средство информационного поиска.

В каждом вопросе можно выделить две части: вопросительное слово и часть, которая характеризует область исследования и должна войти в предполагаемый ответ.

Существует две группы вопросов:

- категориальные, в которых вопросительные слова указывают направление исследования и область исследовательской деятельности,

- пропозициональные, в которых как бы заложен ответ в виде готового суждения, которое надо либо подтвердить, либо отвергнуть.

Существует принцип корректной постановки исследовательского вопроса: основная часть вопроса должна опираться на истинные, бесспорные предпосылки. Причины появления некорректных вопросов: стереотипы мышления, поверхностное отношение к проблеме, и не­добросовестное отношение к исследованию.

Доказательство гипотез – это интеллектуальная операция, состоящая в ус­тановлении истинности некоторого суждения, посредством его вывода из других суждений, истинность которых полагается установленной до этой операции и независимо от нее, а также посредством подтверждения фак­тами и практической деятельностью. Надежность доказательства определяется аргументацией фактологией, методологией его построения, формально-логическим следованием, готовно­стью к восприятию аргументов и фактов.

Существуют доказательства фактологические, опирающиеся в основном на фактический материал; формально-логические, главной опорой которых являются законы формальной логики; экпериментальные – построенные на эксперименте; эмпирические – опирающиеся на осмысленный и обобщенный опыт

Корректность доказательства определяется его строением. В каждом доказательстве существует три элемента:

- тезис – это суждение, истинность и приятие которого устанавлива­ется в доказательстве;

- аргументы – суждения, из которых выводится тезис;

- демонстрация – логическая форма связи названных двух элементов, обусловливающая необходимость выведения одного из другого, тезиса из аргумента.

Существует множество разнообразных приемов и способов доказательства.

1. Доказательство от определения.

2. Доказательство от обратного.

3. Доказательство, построенное на анализе свойств исследуемого объекта.

4. Доказательство по принципу приведения к нелепости, абсурдности.

5. Доказательство на основе классификации факторов, позволяющей установить свойства объекта исследования и причины его оригинального поведения.

6. Аксиоматическое доказательство.

7. Фактологическое доказательство, в котором главную роль играет сис­тематизация фактов.

8. Доказательство по рабочей гипотезе или концепции (гипотетическое, концептуальное доказательство).

9. Экспериментальное доказательство.

10. Доказательство по концентрации фактов.

Эффективность доказательства определяется правильным выбором его приемов в соответствии с предметом и характером исследования, особенностями и назначением его результатов.

Полемика – это аргументированное обсуждение в группе исследовате­лей проблем и способов их решения. Она помогает находить дополнительные аргументы, оттачивать формулировки, укреплять позиции и мысли, конкретизировать рекомендации, усиливать доказательства. Полемика позволяет превращать предположения (шипотезы) в убеждения.

Главными принципами являют­ся следующие (схема 27).

1. Стремление понять оппонента в его мотивах, позиции, аргументах, знании предмета (проблемы), типе мышления.

2. Избегать абсолютного отрицания правильности мнений, относясь к ним скептически и аналитически, но доброжелательно.

3. Иметь четкую цель полемики и проводить ее в вопросах, высказываниях, аргументах и доказательстве.

4. Оценивать выводы, предложения, мысли, а не их автора.

5. В выражении своей позиции стремиться в максимальной степени к четкости и аргументированности, конкретности и ясности.

6. Определять понятия, которыми выражаете мысли, на которых строите доказательства.

7. Посредством вопросов уточнять позиции, обнаруживать слабые места в полемике, мотивировать дополнительные аргументы.

8. Избегать оперирования мнением авторитетов или формальных лидеров, должностных лиц.

9. В исследовательской полемике нельзя устанавливать истину мнением большинства, голосованием.

10. Основой полемики должны быть результаты или методологические подходы, формулируемые на профессиональной основе, а не «здравого смысла» ( доказательства желательного).

11. Продуктивность полемики определяется и продолжительностью вре­мени и распределением времени в процессах полемических высказы­ваний. Полемика не должна вестись по «замкнутому кругу». Полемика не должна превращаться в «диалог глухих».

Формулирование определения во многих случаях предопределяет распознавание или даже постановку проблемы. Конструирование определения – это один из методов исследования. Без определений невозможно описание проблемы, оценка ситуаций, объяснения тех или иных явлений, доказательство результатов, презентация идеи, невозможно отстаивать идеи и мысли, доказывать и обосновывать их значимость и практическую ценность.

Существуют явные и неявные определения. Явные построены на поиске наиболее удачных с точки зрения практики синонимов, т. е. таких понятий, которые представляются бесспорными, которые известны, функционируют в системе знаний.

Неявные определения передают через использование понятия в контексте других понятий, в его концептуальных связях, функциях в системе объяснений и обоснований.

Но определения не строятся только на сопоставлении понятий. Они конструируются посредством дополнения этих понятий, их ограничением, выделением существенных свойств.

Существуют правила конструирования определения.

1. Правило соразмерности определяемого и определяющего понятий.

2. Правило исключения порочного круга нель­зя определять понятие либо через само себя.

3 Правило ясности и конкретности всех понятий определяющей части.

4. Правило различения определения-описания и определения-предписания.

5. Нельзя определять понятие через неизвестное понятие.

Большое значение в обосновании имеет другой формально-логический метод – классификация. Классификация – это разделение явлений, а следовательно, и понятий, характеризующих их, на определенные классы, позволяющие увидеть специфику явлений, их разнообразие, свойства, связи и зависимости, общее и специфическое и посредством этого вникнуть в их сущность.

Есть два вида классификации:

- деление общего предполагает деление некоторой совокупности явлений, имею­щих некоторые общие черты и в то же время различия. Их общность можно отразить в критерии, их различие – в группах принадлежности.

-  разделение целого. Главный его признак заключается в том, что здесь критерием классификации является часть целого.

В исследовании могут использоваться классификации:

-  содержательные  – строятся по критериям, отражающим сущностные и содержательные признаки явлений;

- искусственные построены на несущественных признаках (по алфавиту), но могут быть очень полезны при проведении каких-либо организационных мероприятий.

Существуют классификации однокритериальные и многокритериальные. При многокритериальных классификациях классы могут частично пересекаться. Это определяется отношениями критериев классификации: пересекающиеся или непересекающиеся.

Когда объекты классификации имеют два или несколько «равносущностных» признаков, строится комбинативная классификация. Она представляет собой многомерную матрицу

Разновидностями классификации являются:

- декомпозиция – это особый вид классификации, не допускающий произвольного критерия. Декомпозиция предназначена для установления связанных между собой содержательных элементов некоторой объективной целостности.

- стратификация – это определение слоев (страт) в многослойном яв­лении, т.е. зависимостей особого вида. В исследовании управления такими стратами могут быть стратегия и тактика управления и т. д.

Особым вариантом классификации является типология – группировка объектов на основе их подобия некоторому образцу, кото­рый именуется типом, эталоном, или идеальным образом.

Важную роль в обосновании гипотез играют и приемы обобщения. Обобщение – это логическая операция, заключающаяся в том, что для не­которой группы явлений находится новое, более широкое по объему понятие, отражающее общность свойств этих явлений на уровне нового знания о них. Всякое обобщение должно иметь основание, т. е. свойство или совокуп­ность свойств, позволяющих сгруппировать явления и обозначить эту группу каким-либо понятием.

Существуют принципы корректной и эффективной классификации.

1. Принцип единства критерия для выделения групп одного порядка.

2. Принцип соразмерности деления явлений и понятий.

3. Принцип альтернативности или взаимоисключения выделяемых групп.

4. Принцип многоступенчатости классификации. При этом всегда существует предел классификационного деления. Оно может осуществляться только в рамках еди­ной сущности явления

5. Принцип полноты классификации для каждой ее ступени.

Правила классификации.

1. Правило соразмерности (адекватности). Сумма членов деления равна делимому множеству

2. Правило внеположенности (объемной раздельности) членов деления одновременно принадлежал бы нескольким членам деления

3.Основания деления или критерии могут быть не только простые, но и сложные, включающие несколько параметров

3 Логический аппарат исследования систем управления

Выдвижение и доказательство гипотез связано с использований аппарата формальной логики. Её цель – свести операции со словесными логическими умозаключениями к формальным действиям над символами. Гипотезы, выраженные на языке математической логики являются знаковыми моделями.

Основные понятия математической логики:

1. Объекты с двумя возможными состояниями «истина» или «ложь» называются булевыми переменами.

2. Гипотеза являющаяся булевой переменной называется высказыванием. С помощью союзов «и», «или», «не» из нескольких высказываний можно сделать составное.

3. С высказываниями производят логические операции:

– отрицание – такое выражение не –икс, которое истинно, если выражение икс ложно.

– конъюнкция – это такое составное выражение X1 U X2 (и) истинно тогда и только тогда, когда оба компонента истинны.

– дизъюнкция – это такое составное выражение X₁ ∩ X₂ (или), которое можно тогда и только тогда, когда оба компонента ложны.

– импликация – это составное высказывание X₁ → X₂, истинное только тогда, когда значения аргументов совпадают.

4. Логика имеет собственный алфавит, который содержит:

– высказывательные переменные: X₁, X₂, X₃.

– логические символы: и, или, следует;

– символы скобок.

5. Высказывательные переменные, их отношение и выражения, составленные из них, являются формулами.

6. Упорядоченный набор переменных X_i, входящих в формулу, называется списком переменных формулы.

7. Если с элементом списка сопоставляется значение 1 или 0, то  это называется оценкой списка. Если оценки списка для 2-х формул совпадают, то они считаются равносильными.

8. Совокупность оценок образуют таблицу истинности формул.

Также в исследовании систем управления при доказательстве гипотез используют формально-логические законы:

- закон тождества – каждая мысль, которая приводится в данном умозаключении, при повторении должна иметь одно и то же, устойчивое содержание.

- закон противоречия – не могут быть истинными одновременно две противоположные мысли об одном и том предмете, взятом в одно и то же время и в одном и том же отношении.

- законом исключения третьего – из двух противоречащих высказываний в одно и то же время и в одном и том же отношении одно непременно истинно. Иногда объединяют закон исключения третьего и закон противоречия и формулируют следующее положение: между противоречащими высказываниями нет ничего среднего, то есть третьего высказывания (третьего не дано: tertium non datur – лат.).

- закон достаточного основания – всякая истинная мысль должна быть обоснована другими мыслями, истинность которых доказана.

Для исследователя важно логическое обоснование каждой гипотезы, без этого его высказывания становятся неубедительными.

4. Диагностика систем управления

Методология исследования систем управления (СУ) требует учета ряда системных характеристик, к которым, в частности, относится потребность в исследованиях. Для выявления этой потребности в системах управления проводится диагностика.

Диагностика – это установление или изучение признаков, характеризующих наличие недостатков систем управления с целью предсказания возможных недостатков в режимах работы системы или её сознания. В сферу диагностики также входит:

- установление причинно-следственных связей найденных недостатков;

- разработка методов и средств обнаружения и локализации отклонений в СУ.

Таким образом, при осуществлении работ по диагностике в пер­вую очередь необходимо определить «болезнь» системы (что и где «болит»), выявить ее причины и следствия и наметить основные меры по устранению причин «болезни» системы, а также обосновать направления более детальных исследований. Именно на это направлены диагностические работы.

Результатами диагностики являются:

Диагностический профиль -  графическое изображение состояний (нормы, развития или упадка) разных сфер менеджмента фирмы.

Проблемное поле менеджмента – совокупность сфер менеджмента, состояние которых определено как не соответствующее желаемому (норме) [1].

Принципы диагностики: точность; сопоставимость показателей; соизмеримость наблюдений; научная обоснованность; простота методики.

Инструментарием диагностики является сбор данных и аналитические методы.

Для осуществления диагностики необходимо иметь в наличии:

1. Структурную схему функционирования СУ;

2. Перечень степеней важности каждого звена для достижения конечного результата;

3. Перечень функций и процедур;

4. Перечень неблагоприятных признаков;

5. Необходимый инструментарий для осуществления диагностики.

Анализ деятельности СУ должен вестись с помощью специальных приёмов, получить нормативные показатели работы можно только опытно-статистическим путём.

Виды диагностики систем управления могут быть разнообразными, в частности [5]:

- по широте охвата объекта — общая и специальная;

- по времени — кратко-, средне- и долгосрочная;

- по началу рассмотрения объекта — предварительная и основная.

Общая диагностика распространяется на всю систему управления. Она может проводиться в виде экспресс и полномасштабного диагностирования.

Экспресс-диагностика, являясь предварительной, осуществляется с целью определения основных проблем, «узловых» узких мест в  системе и составления важнейших дальнейших направлений работ по совершенствованию. Зачастую она проводится с привлечением исследователей консультантов при активном участии и взаимодействии с руководителями высшего и среднего звена управления.

Полномасштабная диагностика — более детальное, основное  диагностирование всей СУ, в ходе которого принимаются обоснованные решения по уточнению и направлениям разрешения проблем.

Специальная диагностика относится к одной из составных частей СУ (подсистеме, субподсистеме, элементу). Она может быть предварительной (например, на основе экспресс-метода) и основной,  т.е. детальной.

Организационная диагностика – процедура определения типа и уровня развития организации и ее организационной культуры.

Наиболее распространены следующие прикладные направления диагностики:

Маркетинг. Цели маркетинговых исследований:

1. Снижение степени неопределённости внешней среды;

2. Диагностика взаимоотношений СУ с экономическим окружением.

В ходе маркетингового исследования решаются задачи:

– оценка состояния и тенденции развития конъюнктуры рынка;

– исследование нововведения окружающих предприятий;

– анализ внешней деятельности самого организации.

Управленческий учёт. Поставляет необходимую информацию для текущего принятия управленческих решений. Конечная цель управленческого учёта – разработка альтернатив в распределении средств организации между учетными единицами – центрами затрат.

Финансовый экспресс-анализ – наиболее типичный инструмент диагностики. Во-первых, он оценивает работу системы в целом. Во-вторых, имеет чёткий набор оценочных критериев с установленными нормативными значениями. Расчёт показателей определяется схемами, используются методы сравнения фактических показателей с нормативными. Финансовый анализ позволяет оценить качество работы СУ через её доходность и активность финансовой жизни. В случае обнаружения отклонений нужно провести анализ причинно-следственных связей по составу и структуре системы.

Все методы, которые наиболее часто используются при прове­дении диагностики, можно разделить на три группы [5]:

1)методы сбора информации для диагностики (интервьюирование, изучение и анализ документации, анкетирование, беседа, самообследование, фотография рабочего дня, ФСА, активное наблюдение в течение рабочего дня, моментные наблюдения, экспертный метод);

2)методы анализа собранной информации (анализ проблем, ана­лиз взаимного влияния, т.е. совокупность корреляционного, регрессионного, балансового и др., сравнения, системный анализ, экономический анализ, декомпозиция, композиция, структуризации целей, экспертно-аналитический, нормативный, параметрический, моделирования, функционально-стоимостной анализ, главных компонент, балансовый, корреляционный и регрессионный, опытный, матричный, последовательной подстановки, ССВУ- анализ);

3)методы определения приоритетов проблем («дерево» целей,
графов проблем, экспертные и др.).

В целом для диагностики более приемлемы количественные методы.

5 Состав и выбор методов исследования систем управления

Классификация частных и специальных методов исследования систем управления включает 4 группы (рисунок 3.7):

Рекомендуем посмотреть лекцию "3.1 Геополитические и природно-климатические факторы".

1. Неформализованные методы – структуризация, сценарии и др.;

2. Формализованные методы: методы анализа, теория множеств, математическая логика, лингвистика, теория графов, имитационное моделирование;

3. Комплексные методы: комбинаторика, ситуационные модели, топология, теория информации;

4. Специальные методы: тестирование, рефлексия, социологическое исследование, социально-экономическое экспериментирование.

Выбор метода исследования обусловлен качествами проблемы в системе управления и цели исследования. Например, для слабо структурированных, качественных проблем применимы неформализованные методы. Для проблем, имеющих четкие целевые показатели можно использовать формализованные методы. Комплексные методы необходимы для исследования поведения сложных проблем управления. Специальные методы используются для исследования проблем, обусловленных преимущественно человеческим фактором.

Более подробно отдельные методы рассмотрим далее.