Системный анализ в управлении

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ
В УПРАВЛЕНИИ

О.В. Булыгина, А.А. Емельянов, 
Н.З. Емельянова, А.А. Кукушкин

Под редакцией доктора экономических наук,
профессора А.А. Емельянова

2-е издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано
Учебно-методическим советом по направлению подготовки
«Прикладная информатика» Федерального учебно-методического
объединения для студентов направления «Прикладная информатика»
с профилем «Экономика и управление»

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Москва                                        2021

ИНФРА-М

УДК 65:004.89(075.8)
ББК 65.290-2:32.813я73
 
Б90

Булыгина О.В.
Б90 
 
Системный анализ в управлении : учебное пособие / О.В. Булыгина, 
А.А. Емельянов, Н.З. Емельянова, А.А. Кукушкин ; под ред. д-ра экон. 
наук, проф. А.А. Емельянова. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва : 
ФОРУМ : ИНФРА-М, 2021. — 450 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/textbook_5923d5ac7ec116.40684446.

ISBN 978-5-00091-427-4 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-012979-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-105749-0 (ИНФРА-М, online)

Данная книга является вторым изданием известного учебного пособия: Анфилатов В.С., Емельянов А.А., Кукушкин А.А. Системный анализ 
в управлении / под ред. А.А. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2002. 
368 с., — которое многократно стереотипно переиздавалось. Авторы постарались сохранить стиль первого издания книги.
В пособие включены новые разделы и результаты. Даны актуальные 
положения методологии системного анализа по оценкам систем на основе различных моделей и шкал в детерминированных условиях неопределенности и рисков. Рассматриваются жизненные циклы и эмпирические 
законы эволюции, инжиниринг и реинжиниринг развивающихся информационно-управляющих систем, закономерности эволюции таких систем, 
явления бифуркации и значение аттракторных ограничений развития.
С позиций инжиниринга изучаются вопросы управления инновационными проектами с применением методов нечеткой логики, нечетких пирамидальных сетей и элементов искусственного интеллекта. Даются методы 
анализа и оценки устойчивости управления рискованными инвестиционными проектами.
Для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Информатика 
и вычислительная техника», профиль «Экономика и управление».

УДК 65:004.89(075.8)
ББК 65.290-2:32.813я73

Р е ц е н з е н т ы:
кафедра информационных систем в экономике экономического 
факультета Санкт-Петербургского государственного университета 
(СПбГУ) (заведующий кафедрой — доктор экономических наук, профессор В.Г. Халин);
Г.В. Росс, доктор технических наук, доктор экономических наук, 
профессор Финансового университета при Правительстве Российской 
Федерации

ISBN 978-5-00091-427-4 (ФОРУМ)
ISBN 978-5-16-012979-2 (ИНФРА-М, print)
ISBN 978-5-16-105749-0 (ИНФРА-М, online)

© Булыгина О.В., Емельянов А.А., 
Емельянова Н.З., 
Кукушкин А.А., 2017
© ФОРУМ, 2017

ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА 

Учебная дисциплина «Системный анализ» включается в учебные 

планы различных направлений университетской подготовки. 

Системный анализ – наиболее конструктивная деятельность, 

используемая для практических приложений теории систем к задачам 
управления. Конструктивность системного анализа связана с тем, что 
он предлагает методику проведения работ, позволяющую не упустить 
из рассмотрения существенные факторы, определяющие построение 
эффективных систем управления в конкретных условиях.  

Цели данной дисциплины и, соответственно, главные компетенции 

(знать, уметь, владеть) имеют три функциональные характеристики: 

1) преодоление информационного барьера, или «флаттера»; 
2) оптимизация синтеза систем управления; 
3) управление информационным процессом. 
Сущность информационного барьера заключается в следующем. 

В органах управления экономикой разных стран иногда наблюдается 
особый эффект – «флаттер» в управлении. Этот эффект лишает систему управления устойчивости в состоянии, когда суммарная сложность задач по управлению объектом, например, промышленным 
холдингом, объединяющим конечное число производств, людей, 
средств и служб, становится выше способности системы управления 
реагировать на эту сложность в реальном масштабе времени. 
За последние 30 лет в разных странах получил распространение 
такой вид деятельности, как инжиниринг. Причем, с одной стороны, 
есть нечто общее между этим словом и квалификацией «инженер». С 
другой стороны, на практике инжиниринг тесно связан с основами системного анализа. Существуют различные определения этого термина. 
Во-первых, в обыденном общении инжиниринг означает область 
человеческой интеллектуальной деятельности, дисциплину или профессию, задачей которой является применение достижений науки, 
техники, использование законов природы и ресурсов для решения 
конкретных проблем, целей и задач человечества1. Но такое определение является слишком общим: под него подпадает как проведение 
экономических расчетов, так и составление научно обоснованного 
конкретного кулинарного рецепта. 
Во-вторых, 
существуют 
и 
слишком 
детальные 
техникоэкономические определения2, не прижившиеся у практиков. 
                                                 
1 Например, в русскоязычной Википедии. – https://ru.wikipedia.org/ (Примеч. ред.). 
2 Прахов Б. Г., Зенкин Н. М. Изобретательство и патентоведение. К.: Техника, 
1981. – 208 с. 

В-третьих, некоторые авторы связывают инжиниринг исключительно с предпринимательской и консалтинговой деятельностью. 
Исходя из этого, ниже используются следующие определения. 
Инжиниринг – область интеллектуальной деятельности и процесс, задачей которого является технико-экономический анализ, 
проектирование, создание, сооружение, использование, поддержка, 
переработка или уничтожение концепции, модели, продукта, процесса, системы или технологии для конкретных приложений3. Главное в этой деятельности – проект со всеми этапами его жизненного 
цикла, от идеи до реализации, сопровождения и реинжиниринга или 
утилизации объекта проектирования.  
Реинжиниринг – инновационный процесс перепроектирования 
производства и бизнес-процессов компании для достижения существенных, иногда скачкообразных улучшений результативности. 
Предлагаемая книга может быть полезна тем, кто так или иначе 
связан с популярными в университетах России направлениями «Информатика и вычислительная техника», в том числе «Прикладная информатика» и др., с построением информационных технологий и информационных систем (ИС). Но и в направлениях «Экономика и 
управление», в частности, для тех, кто связан с направлением «Бизнес-информатика», такая книга также востребована. 
Назначение книги развернуто можно определить так:  Е С Л И  
а) общие закономерности получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах, будь то 
машины, живые организмы или общество, изучаются в кибернетике, 
б) проблемы управления техническими системами без участия 

человека – в теории автоматического управления, 

в) особенности управления в социальных и экономических систе
мах с непосредственным участием человека – в рамках менеджмента, 

Т О  в  этих различных областях требуется знание общих законов 

функционирования систем, которые изучаются в рамках общей теории систем, включающей такие научные направления: системный 
подход, системные исследования, и в итоге системный анализ. 

Поэтому предметом системного анализа можно считать, как 

управление, так и инжиниринг – в условиях функционирования 
сложных организационно-технических объектов управления с применением информационно-управляющих систем, с непосредственным участием лиц, принимающих решения, и исполнителей. 

                                                 
3 Похожее определение дает А. Е. Швецов: «Что такое инжиниринг?» – на сайте 
«Инженерный клуб». – http://enginclub.ru/chto-takoe-inzhiniring (Примеч. ред.). 

В настоящее время в России за рубежом наряду с ИС используется термин «информационно-управляющая система» (ИУС), или 
«management information system»4 (MIS) – ИС для обеспечения эффективности и результативности принятия стратегических решений. 
В различных отраслях экономики России ИС часто подразделяют 
на автоматизированные системы управления (АСУ), автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) 
и др. Причем дополнительное требование, предъявляемое к АСУТП в 
отличие от АСУ, – необходимость функционирования в реальном 
времени производственных циклов предприятия. Возможны и другие: некоторые подсистемы ИС должны получать информацию с датчиков, и тогда к таким подсистемам предъявляют особые требования 
по надежности и по возможностям работоспособности в отсутствии 
оператора; но при этом часто термин ИУС отождествляют с АСУТП 
или с системами реального времени (СРВ), что не всегда корректно. 
Далее основное внимание будет уделяться общему международному определению: ИУС как система обеспечения руководителей 
информацией, необходимой для принятия решений. При таком акценте анализ конструктивных различий между АСУ, АСУТП, СРВ –
предмет других дисциплин и направлений «Информатика и вычислительная техника». Другими словами, ИУС – это основа управления в 
промышленном холдинге, в городе (урбанистика: «город как большой завод»), в региональной системе гражданской защиты и др.  
Данная книга является развитием известного в университетах 
учебного пособия, многократно стереотипно переиздававшегося:  
Анфилатов В. С., Емельянов А. А., Кукушкин А. А. Системный 
анализ в управлении / Под ред. А. А. Емельянова. – М.: Финансы и 
статистика, 2002. – 368 с.  
За прошедшее время существенно изменились математические и 
инструментальные методы системного анализа. Поэтому первоначальный вариант пособия претерпел изменения. Сохранен стиль и отредактирована структура первого издания. Основные постулаты и содержание системного анализа, естественно, остались неизменны. 

В главе 1 даются основы системного анализа в информатике и 

управлении. Рассматриваются модели сложных систем, принципы и 
структура системного анализа. Значительное внимание уделяется 
эволюции и синергии в жизненном цикле ИУС: инжинирингу и реинжинирингу, точкам бифуркации фазовых траекторий и нахождению «неподвижной точки» аттрактора для целей реинжиниринга. 
                                                 
4 В англоязычной Википедии. – https://en.wikipedia.org/ (Примеч. ред.). 

В главе 2 даны современные представления о методологии си
стемного анализа по оценке систем на основе качественных и количественных шкал в детерминированных, вероятностных и неопределенных условиях, в условиях рисков, по управлению в информационно-управляющих системах.  
В главе 3 изучаются основы управления в условиях развивающейся ИУС: аксиомы теории управления, анализ основных функций организационно-технического управления, качество управления. С позиций инжиниринга рассматриваются анализ и поддержка работоспособности ИУС, включая выпуск новых версий и борьбу с дефектами. 
В глава 4 с помощью методов искусственного интеллекта и инжиниринга исследуются методы оценки перспектив инновационных 
проектов. При этом используются аппарат нечетких пирамидальных 
сетей, методы нечеткой логики и принципы системной динамики. 
Эффект таких оценок – выбор приемлемых направлений инновационного развития предприятий, выпускающих наукоемкую продукцию. 
В главе 5 рассматриваются методы системного анализа и моделирования в принятии решений по управлению рискованными проектами: предварительный выбор объекта инвестирования с помощью 
деревьев решений, прогнозирование реализации инвестиционного 
проекта с помощью логистических кривых, применение инженерных 
методов теории управления в анализе экономических систем. 

Второе издание книги подготовил авторский коллектив в составе: 
О. В. Булыгина, доцент, к.э.н., филиал Национального исследова
тельского университета «МЭИ» в г. Смоленске (§ 1.5, § 3.5, гл. 4, гл. 5); 

А. А. Емельянов, профессор, д.э.н., Национальный исследователь
ский университет «МЭИ», г. Москва (§ 1.5, § 3.5, гл. 5). Соавтор и редактор первого издания учебного пособия «Системный анализ в 
управлении»; 

Н. З. Емельянова, доцент, к.э.н., Национальный исследовательский 

университет «МЭИ», г. Москва, – § 3.5, гл. 5; 

А. А. Кукушкин, доцент, к.т.н., г. Орел (§ 1.1 – § 1.4, гл. 2, § 3.1 – 

§ 3.4). Соавтор первого издания учебного пособия. 

Авторский коллектив выражает признательность ученым, бла
годаря помощи которых вышло первое издание книги. 

Особо мы отмечаем значительный вклад в выход в свет первого 

издания учебного пособия «Системный анализ в управлении» нашего коллеги и соавтора Владимира Семеновича Анфилатова, которого, к большому сожалению, уже нет с нами.  

Редактор книги, профессор А. А. Емельянов 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Понятия системы и системного подхода 
Системный анализ как научное направление возник после Второй 
мировой войны, в середине ХХ века как результат развития методов 
исследования операций и системного инжиниринга. Основой системного анализа в то время считали общую теорию систем и системный подход. В 1972 г. в Лаксенбурге, близ Вены, создан Международный институт прикладного системного анализа (МИПСА) – 
International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA), в котором 
по данным за 2016 г. участвуют страны: 
Австралия, Австрия, Бразилия, Великобритания, Вьетнам, Германия, Египет, Индия, Индонезия, Китай, Малайзия, Мексика, Нидерланды, Норвегия, Пакистан, Республика Корея, Россия, США, 
Украина, Финляндия, Швеция, ЮАР и Япония. 
МИПСА ведет работы по применению методов системного анализа преимущественно к решению проблем, требующих международного сотрудничества: охрана окружающей среды, освоение ресурсов Мирового океана, совместное использование пограничных 
водных бассейнов.  
В настоящее время существует несколько определений понятия 
«система», и все они имеют право на существование. Например, система – это «объективное единство закономерно связанных друг с 
другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе» 
(см. Большая Советская Энциклопедия5), т.е. подчеркивается, что 
понятие элемента, а, следовательно, и системы, можно применять 
как к существующим, материально реализованным предметам, так и 
к знаниям об этих предметах или о будущих их реализациях. 
Таким образом, в понятии «система» (как и в любой другой категории познания) объективное и субъективное составляют диалектическое единство, и следует говорить не о материальности или нематериальности системы, а о подходе к объектам исследования как к 
системам, о различном представлении их на разных стадиях познания или создания.  
Поэтому временно вводится «рабочее определение» системы, которое ниже будет уточняться. 
Система (от греч. σύστημα – целое, составленное из частей; соединение) – множество элементов, находящихся в отношениях и 
связях друг с другом, которое образует определенную целостность. 
                                                 
5 Интернет-версия БСЭ. – http://bse.sci-lib.com 

Системный подход – направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объекта как системы: 
целостного комплекса взаимосвязанных элементов. 

Основные принципы системного подхода 
1. Целостность, позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней. 
2. Иерархичность строения, т. е. наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения 
элементов низшего уровня элементам высшего уровня. Реализация 
этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой. Одна 
подчиняется другой. 
3. Структуризация, позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной 
структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько 
свойствами самой структуры. 
4. Множественность, позволяющая использовать множество 
кибернетических, экономических и математических моделей для 
описания отдельных элементов и системы в целом. 
5. Системность, или свойство объекта обладать всеми признаками системы. 

Понятие «системный анализ» 
Системный анализ – совокупность методов и средств, используемых при исследовании и конструировании сложных и сверхсложных объектов, в том числе и методами выработки, принятия и обоснования решений при проектировании, создании и управлении социальными, экономическими, человеко-машинными и техническими 
системами.  
Теоретическую и методологическую основу системного анализа 
составляют системный подход и общая теория систем. Использование методов системного анализа для решения исследовательских и 
управленческих проблем необходимо прежде всего потому, что в 
процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в 
условиях неопределенности, риска и возможных угроз, которые связаны с наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Поэтому наряду с теорией вероятностей в системном 
анализе применяется и теория нечетких множеств. 

Процедуры и методы системного анализа направлены на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление 
масштабов неопределенности по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. 
Согласно принципам системного анализа, возникающая сложная 
проблема (прежде всего – проблема управления) должна быть рассмотрена как нечто целое, как система во взаимодействии всех ее 
компонентов. Для принятия решения об управлении этой системой 
необходимо определить ее цель, цели ее отдельных подсистем и множество альтернатив достижения этих целей, которые сопоставляются 
по определенным критериям эффективности, и в результате выбирается наиболее приемлемый в данной ситуации способ управления. 
Центральной процедурой в системном анализе является построение обобщенной модели (или моделей), отображающей все факторы 
и взаимосвязи реальной ситуации, которые могут проявиться в процессе осуществления решения. Полученная модель исследуется с 
целью выяснения близости результата к желаемому, сравнительных 
затрат ресурсов по каждому из вариантов, степени чувствительности 
модели к различным нежелательным внешним воздействиям. 
Системный анализ опирается на ряд прикладных математических 
дисциплин и методов, широко используемых в современной деятельности управления. Техническая основа системного анализа – 
прикладная информатика. В системном анализе широко используются методы системной динамики, теории игр, эвристического программирования, 
имитационного 
моделирования, 
программноцелевого управления, нечетких алгоритмов принятия решений и т.д.  
Важной особенностью системного анализа является единство используемых в нем формализованных и неформализованных средств 
и методов исследования. 

Системный анализ и жизненный цикл 
Системный анализ может быть более понятным в общем контексте жизненного цикла проекта сложной развивающейся системы 
(см. NASA Systems Engineering Handbook6). При этом системный анализ как предмет деятельности ученых и разработчиков реагирует на 
их потребности на каждом этапе жизненного цикла. Процесс разработки системы (рис. В-1) начинается с предварительного этапа P, и 
далее он развивается через этапы A, В, C, D, E к реализации конечного продукта деятельности разработчиков – версии системы. 
                                                 

6 Интернет-версия. – http://ocw.mit.edu/courses/aeronautics-and-astronautics/16-842fundamentals-of-systems-engineering-fall-2009/readings/MIT16_842F09_handbook.pdf 

Рис. В.1. Системный 
анализ жизненного 
цикла проекта