طراحی و تحلیل سیستم،

تحلیل سیستم (System analysis) عبارت است از تفکیک یک سیستم به اجزای تشکیل دهنده آن در راستای مطالعه چگونگی اینکه این اجزاء چگونه باهم در ارتباط هستند و با هم کار می کنند.


اما پیش از بررسی موضوع ، تعریف سیستم را لازم میدانم؛

تعاریف زیادی برای سیستم ارائه شده است که یکی از دلایل این تنوع، دیدگاه و نوع سیستمهای مورد مطالعه توسط ارائه کننده تعریف است ...

1. سیستم ، مجموعه ای از اجزاء است که در یک رابطه منظم با یکدیگر فعالیت می کنند .
2. سیستم ، مجموعه ای از اجزاء مرتبط است که در راستای دستیابی به مأموریت خاصی ، نوع و نحوه ارتباط بین آنها بوجود آمده باشد .
3.سیستم ، مجموعه ای است از متغیرها که بوسیله یک ناظر (Observer) انتخاب شده اند . این متغیرها ممکن است اجزاء یک ماشین پیچیده ، یک ارگانیسم یا یک موسسه اجتماعی باشند .
طبق تعریف فوق که توسط اشبی در سال 1960 ارائه شده ، سه موضوع متفاوت وجود دارد :
• یک واقعیت (شئ مشاهده شده )
• یک برداشت (درک) از واقعیت
• یک بیان (نمایش) از برداشت صورت گرفته
اشبی ، اولی را Machine  ، دومی را System و سومی را Model می نامید و...

 

ازموضوعاتی که در تحلیل سیستم مطرح می شود تفکر سیستمی و سیستم داینامیک می باشد که در این مقاله بیشتر به این موارد می پردازیم.

نظریه عمومی سیستم‌ها به عنوان چارچوبی برای تفکر در همه علوم پذیرفته شده و کاربرد پیدا کرده است. پیچیدگی مسایل در نظامهای اجتماعی، تجهیز مدیران و برنامه ریزان سازمانها و موسسات اجتماعی و بنگاههای اقتصادی را به تفکر سیستمی و به کارگرفتن نرم افزارهای ویژه برای شناخت و کنترل رفتار سیستم‌های موردنظر بیش از پیش ضروری مینماید.
امروزه در سالهای آغازین هزاره سوم، ضرورت نگاه سیستمی در مدیریت و بویژه در مدیریت نظامهای اجتماعی امری پذیرفته شده است، اما پیچیدگی نظامهای اجتماعی که ناشی از تعدد و تنوع بسیار زیاد متغیرهای اثرگذار بر رفتار این‌گونه سیستم‌ها و نیز شتاب تغییرات این متغیرهاست، عملا کاربرد تفکر سیستمی را در مدیریت با دشواری مواجه میکند.
سیستم داینامیک یا پویایی شناسی سیستم‌ها در سال 1960 توسط یکی از اساتید دانشگاه MIT به نام W.Forrester مطرح گردید که در زبان فارسی به عنوان مهندسی سیستم‌های اقتصادی و اجتماعی نیز معرفی شده است، نرم افزارهای گوناگونی را برای شبیه سازی رفتار سیستم‌ها توسعه داده و دراختیار مدیران، برنامه‌ریزان و کارشناسان قرار می دهد.

 

تفکر سیستمی:

فرض کنید یک مشکل در یک گروه آموزشی از یک دانشگاه بوجود آمده است . در بررسی این موضوع مرز مطالعه و بررسی را کجا باید در نظر گرفت ؟ گروه آموزشی ؟ دانشکده ؟ دانشگاه ؟ نظام آموزش عالی در ایران ؟ کل جامعه ایران ؟ جهان سوم ؟ ...  مرز را هر جا که در نظر بگیریم ، برخی از روابط را قطع کرده ایم . یکی از اهداف آموزش رویکرد سیستمی ، آموزش تعیین مرز مطالعه  است . چه بسا اگر مرز را بزرگتر در نظر بگیریم ، واقعیات را بسیار روشن تر و بهتر درک کنیم .

مثال دیگر SCM است. موضوع مدیریت زنجیره تامین (Supply Chain Management) در واقع نتیجه گسترش محدوده سیستم مورد مطالعه است . یعنی در ابتدا مرز بهینه سازی , محدود به یک شرکت بود ولی به دلایلی محدوده فوق گسترش یافته و یک زنجیره را در بر گرفت . در این دیدگاه , هر مرحله از زنجیره باید بنحوی عمل کند که سود کل زنجیره افزایش یابد . فقدان هماهنگی زمانی بوجود می آید که یا مراحل مختلف زنجیره اهداف متضاد دارند یا اینکه اطلاعاتی که بین مراحل مختلف حرکت می کند , ناقص و تحریف شده باشد . در این صورت هر حلقه سعی می کند سود خودش را ماکزیمم کند اما معمولا سود کل را کاهش می دهند .
هنگام تعیین معیارهای اندازه گیری عملکرد باید مواظب تاثیر این معیارها بر مرز بهینه سازی باشیم . یعنی معیارها نباید به گونه ای باشند که افراد یا واحدهای سازمانی یا شرکت ها را به بهینه سازی محلی (Local Optimization) سوق دهند . به عنوان مثال اگر عملکرد یک مدیر حمل و نقل را با معیار هزینه متوسط صرف شده جهت حمل و نقل یک واحد کالا بسنجیم , ممکن است به گونه ای رفتار نماید که باعث افزایش موجودی یا آسیب دیدن خدمت به مشتریان باشد . یعنی بهینه سازی محلی انجام گیرد .

 

تفکر دینامیک به جای تفکر استاتیک :

سعی کنید در ذهن خود به این سوال پاسخ دهید :
" علت افزونی جمعیت در بسیاری از کشورهای جهان چیست ؟ "
اگر افکار خود را یادداشت نمایید ، احتمالا به صورت یک لیست خواهد بود :
• فقر
• فقدان آموزش
• اطلاعات نامناسب در زمینه کنترل تولد
• تحریم های مذهبی

به عبارت دیگر ، افراد معمولا در جواب سوال فوق ، یک لیست ارائه می کنند که عوامل در آن قرار دارند . در صورت تفکر بیشتر ، عناصر لیست را وزن دهی می کنند : این عامل مهمترین است . این یکی ، دومین است و ... این شیوه تفکر , رگرسیونی است .

در شیوه تفکر فوق ، فرض بر این است که هر عامل ، مستقیما بعنوان علت برای معلول ( افزونی جمعیت) است و هر عامل ، مستقل از سایر عوامل عمل می کند و نحوه تاثیر هر عامل در ایجاد معلول مبهم می ماند (فقط علامت آن تعیین می شود . یعنی این عامل اثر مثبت یا منفی دارد.)
اما طبق تفکر سیستمی ، عوامل فوق در یک نمودار حلقوی با یکدیگر و با معلول مرتبط هستند.
در طول زمان , افزونی جمعیت موجب ضعف آموزش می شود و ضعف آموزش , فقر را تشدید می کند و فقر نیز موجب ضعف آموزش است. در دینامیک سیستم , به حلقه های فوق , حلقه بازخور( Feedback Loop ) گویند .که در ادامه مطلب تعریفی از بازخور آورده شده است.


یکی از ویژگیهای بارز حالت فوق ، بیان دینامیک بودن سیستم است . یعنی بین عوامل فوق اثرات متقابل وجود دارد و ممکن است در طول زمان یکدیگر را تشدید یا تضعیف نمایند . ولی حالت قبل ، سیستم را ایستا در نظر می گرفت . انتقال روش تفکر از علیت یک طرفه به علیت حلقوی
 ( Circular Causality ) و از عوامل مستقل به عوامل وابسته , کاری مشکل است .
{ Feedbackبازخور یا پس خوراند یکی از مکانیسمهایی است که در اغلب سیستمها به گونه ای موجود است . ترموستاتها ساده ترین دستگاههای مکانیکی هستند که با مکانیسم بازخور عمل می کنند . ترموستاتها با افزایش یا کاهش دما ، اقدام به قطع یا وصل دستگاه می کنند . تعریفی دیگر از بازخور : بازخور ، فرایندی است که طی آن یک سیگنال ، از زنجیره ای از روابط علی عبور کرده تا اینکه مجددا بر خودش تاثیر بگذارد . با توجه به نوع تاثیر مجدد ، دو نوع بازخور وجود دارد :
بازخور مثبت : افزایش (کاهش) یک متغیر ، نهایتا موجب افزایش (کاهش) بیشتر آن متغیر می شود .
بازخور منفی : افزایش (کاهش) در یک متغیر ، نهایتا موجب کاهش (افزایش ) آن متغیر می گردد .}
با توجه به مفهوم بازخورها , دو نوع سیستم وجود دارد :
  سیستم حلقه بازü (open loop  ) : در آن زنجیره ساده ای از علیت وجود دارد . به عنوان مثال دمای هوا کاهش می یابد بنابراین افراد لباس گرم می پوشند . پوشیدن لباس گرم تاثیری بر دمای اتاق ندارد .
  سیستم حلقه بسته (closed loop) : در آن زنجیره ای حلقوی ازü علیت وجود دارد . به عنوان مثال , کاهش دما موجب فعال شدن ترموستات شده و بخاری را روشن می کند . در اثر روشن شدن بخاری , گرما تشعشع می کند و دما افزایش می یابد .


تفکر ترکیبی      

 طبق تفکر سیستمی ، ویژگیهای مهم یک سیستم از تعامل بین اجزاء آن بوجود می آید نه از فعالیت جداگانه آنها . بنابراین وقتی سیستم را تجزیه می کنیم ، ویژگیهای مهم خود را از دست می دهد . بنابراین سیستم، یک کل است که با تحلیل قابل درک نیست . در عصر ماشین، وقتی چیزی بخوبی کار نمی کرد ، رفتار اجزاء آن بررسی می شد تا راه ایجاد بهبودی پیدا شود .

 با توجه به نکته فوق، روشی غیر از تحلیل برای درک رفتار و یژگیهای سیستم ضروری است . ترکیب (Synthesis) نقص فوق را جبران نموده و برای تفکر سیستمی، یک موضوع کلیدی است .

در واقع ، تحلیل و ترکیب ، مکمل هم هستند .

3 گام تفکر ترکیبی :
1. وقتی می خواهید موضوعی را بررسی کنید ، ابتدا سیستم کلی که دربرگیرنده موضوع فوق است ، را مشخص نمایید . به عبارت دیگر ، یک کلیت (whole) را شناسایی کنید که موضوع فوق ، بخشی از آن است . به عنوان مثال ، هنگام تفکر در مورد یک "دانشگاه" (به عنوان موضوع) ، سیستم در برگیرنده آن ، ممکن است "نظام آموزش عالی" یا "نظام آموزشی" در نظر گرفته شود .

2. رفتار و ویژگی های سیستم کلی را بررسی نمایید .

3. رفتار یا ویژگی های موضوع مورد مطالعه را با توجه به نقشها (roles) یا کارکردهای (functions) آن در سیستم کلی توضیح دهید .

در تفکر سیستمی ، توصیه می شود که ترکیب قبل از تحلیل انجام گیرد . در تفکر تحلیلی، چیزی که می خواهیم بررسی کنیم ، بعنوان یک کل تجزیه می شود . ولی در ترکیب ، چیزی که می خواهیم بررسی کنیم، بعنوان یک جزء از کلی که آنرا دربرگرفته ، بررسی می گردد . اولی ، حوزه مورد توجه محقق را تقلیل و دومی آنرا گسترش می دهد .

به عنوان مثال ، تفکر تحلیلی برای تشریح دانشگاه شروع به تجزیه آن و رسیدن به عناصرش می کند . مثلاً از دانشگاه به دانشکده ، به دپارتمان ، به دانشجو، هیئت علمی و موضوعات درسی و ... می رسد . سپس عناصر را تعریف و آنها را جهت رسیدن به تعریف دپارتمان ، دانشکده و دانشگاه ترکیب می کند .

برای مواجه با واقعیتها ، هم ترکیب و هم تحلیل لازم است . تحلیل روی ساختار موضوع متمرکز می شود . تعیین می کند سیستمها چگونه کار می کنند. ترکیب برکارکرد متمرکز می شود. بنابراین تحلیل، دانش(knowledge) ایجاد می کند و ترکیب ، درک(understanding)  را افزایش می دهد (درک از کل به جزء جریان دارد و دانش از جزء به کل) .  تحلیل به درون چیزها می نگرد ولی ترکیب از بیرون به آنها نگاه می کند . در تفکر سیستمی اعتقاد براین است که با بسط سیستم مورد بررسی ، درک ما از آن افزایش می یابد .

در عصر ماشین ، به تعامل بین اجزاء درون سیستم توجه می شد . ولی تفکر سیستمی ، علاوه برآن ، به تعامل سیستم با محیط نیز توجه دارد و نیز به تعامل کارکردی (Functional interaction) بین اجزاء سیستم توجه می نماید .

 چرچمن (Churchman) ، مفهوم فوق را اینگونه توضیح می دهد :

 در نگرش تحلیلی ، معمولاً سیستم را با توجه به اجزاء تشکیل دهنده آن شناسایی نموده و تعریف می کنند . بعنوان مثال اگر از یک فرد عادی بپرسید اتومبیل چیست ؟ جواب می شنوید " اتومبیل وسیله ای است که چهار چرخ دارد و به کمک یک موتور حرکت می کند " اگر از او بپرسید اتومبیل سه چرخه هم وجود دارد ؟ اساس تعریف او به هم می ریزد . تفکر مکانیکی به مواد تشکیل دهنده سیستم توجه دارد . ولی در روش سیستمها ، توجه بیشتر به این نکته است که سیستم چه می کند تا اینکه از چه ساخته شده است . یعنی ابتدا مأموریت و چگونگی ارتباط و کنترل سیستم و ضوابط رفتاری آنرا شناسایی می کند .

طبق دیدگاه فوق ، تعریف اتومبیل چنین خواهد بود : اتومبیل وسیله نقلیه ایست برای انتقال تعداد معینی مسافر از یک نقطه به نقطه ای دیگر با توجه به زمان و هزینه تعیین شده . ( ابتدا یک کل که اتومبیل جزئی از آن است مد نظر قرار می گیرد. )


 ایجاد تعادل در توجه به کل و جزء :

داستان " فیل و کوران " (که مولانا آنرا بصورت نظم درآورده) اشاره ای عمیق به فلسفه اصلی سیستم ها دارد :
چند مرد کور به فیلی برخوردند و سعی داشتند با لمس کردن بدن فیل آنرا بشناسند . ولی چون هریک در نقطه معینی از بدن فیل قرار داشتند ، عقاید متفاوتی درباره این موجود جدید پیدا کردند و بحث جالبی میانشان درگرفت ........
بحث درباره سرنوشت کوران در بسیاری از کتب منطق نیز آمده است ولی چرچمن (Churchman) در اشاره ای به داستان فوق ، نکته مهم و قابل توجه را سرنوشت کوران نمی بیند بلکه توجه او به رل جالبی است که گوینده داستان برای خود قائل شده است . یعنی "توان دیدن فیل و نظاره به رفتار احمقانه کوران " . توانایی دیدن کل در مقابل کسانیکه فقط جزئی از این کل را می بینند ، می تواند موقعیت جالبی باشد و این امتیاز و کوشش برای دیدن کل ، اصل ادعایی است که رویکرد سیستمی در برخورد با مسائل برای خود قائل است . البته این ادعا را به سادگی نمی توان پذیرفت چون متاسفانه هرکسی بتصور خود کل را می بیند .
 
نتایج یک تحقیق منتشر شده در آمریکا (مربوط به سال 1976 ) نشان داد وقتی عرضه هروئین کم می شود تعداد جنایت ها افزایش می یابد .وقتی عرضه هروئین کاهش یابد احتمال دارد شما قربانی یک دزدی یا جیب بری توسط یک فرد معتاد باشید .
بیشتر مردم فکر می کنند اگر مبارزه با هروئین افزایش یابد , خیابانها امن تر می شوند . ولی تحقیقات نشان داد : اگر قیمت واحد هروئین از 7$ به 9$ افزایش یابد (در یک ماه) جنایات مرتبط با افزایش درآمد ( revenue-raising crime ) که با نرخ 11000 مورد در ماه بوده اند به 12000 مورد در ماه افزایش می یابند .
در کوتاه مدت اگر مبارزه با قاچاقچیان افزایش یابد , عرضه هروئین کم می شود که این باعث افزایش قیمت هروئین و در نتیجه افزایش پول مورد نیاز جهت رفع نیاز معتادان می گردد که این نیز به معنی افزایش جنایات مذکور است .

 

به طور کلی :
هدف اصلی در تفکر سیستمی ، آموزش نحوه تفکر و نگرش صحیح است و سیستم داینامیک، روشی است برای حل مسائل در سطوح بالای مدیریتی و سطوح کلان. در سیستم داینامیک بر خلاف دیگر رویکردها و روش ها، برای  تحلیل سیستم، علاوه بر شکست سیستم به زیر سیستم های آن، از ترکیب زیر سیستم¬ها و کشف ارتباطات نهان آنها نیز استفاده می شود.