Системный анализ в управлении

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ 
В УПРАВЛЕНИИ

А.А. КУКУШКИН

3-е издание, переработанное и дополненное

Рекомендовано учебно-методическим советом по направлению 
подготовки «Прикладная информатика» Федерального УМО 
по образованию в области Информатики и вычислительной техники 
для студентов направления «Прикладная информатика» 
с профилем «Экономика и управление»

Москва
ИНФРА-М
2023

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

УДК 65+004(075.8)
ББК 65.290:32.81я73
 
К88

А в т о р :
А.А. Кукушкин, кандидат технических наук, доцент, сотрудник Академии Федеральной службы охраны Российской Федерации
Р е ц е н з е н т ы :
Иванов В.А., доктор военных наук, профессор, профессор кафедры 
информационного противоборства Института кибербезопасности 
и цифровых технологий МИРЭА — Российского технологического 
университета;
Сычев К.И., доктор технических наук, старший научный сотрудник, 
сотрудник Академии Федеральной службы охраны Российской Федерации

ISBN 978-5-16-017968-1 (print)
ISBN 978-5-16-110971-7 (online)

© Анфилатов В.С., Емельянов А.А., 
Кукушкин А.А., 2002
© Кукушкин А.А., с изменениями, 
2023

Кукушкин А.А.
К88  
Системный анализ в управлении : учебное пособие / А.А Кукушкин. — 3-е изд., перераб. и доп. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 298 с. — 
(Высшее образование: Магистратура). — DOI 10.12737/1900559.

ISBN 978-5-16-017968-1 (print)
ISBN 978-5-16-110971-7 (online)
В учебном пособии изложены основные понятия, принципы и структура системного анализа, инвариантные областям применения. Рассматриваются модели и основы оценки сложных систем. Описаны общие 
положения по основам управления, модели базовых функций организационно-технического управления, подходы к оценке качества управления. 
В пособие включена глава, где отображены современные концепции организационного управления: стратегическое, проектное, ситуационное, процессное, сетецентрическое. Дается представление о содержании и базовом 
цикле информационно-аналитической деятельности.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки «Информатика и вычислительная техника».

УДК 65+004(075.8)
ББК 65.290:32.81я73

Список сокращений

АСУ — автоматизированная система управления
АРМ — автоматизированное рабочее место
АСУТП — автоматизированная система управления технологическими процессами
ДСНП — динамические системы с непрерывной переменной
ДСДС — антропогенные динамические системы с дискретными 
событиями
ЗПРц — задача принятия решений по целеполаганию
ЗПРд — задача принятия решения по действиям
ИВС — информационно-вычислительная сеть
ИС — информационная система
КГИ — коллективная генерация идей
ЛВС — локальная вычислительная сеть
ЛПР — лицо, принимающее решение
ММЯ — метод морфологического ящика
ОЗПР — общая задача принятия решений
ОУ — объект управления
ПИО — показатель исхода операции
ПО — программное обеспечение
СА — среднее арифметическое
СВА — средневзвешенное арифметическое
СВГм — средневзвешенное геометрическое
СВГр — средневзвешенное гармоническое
СГм — среднее геометрическое
СГр — среднее гармоническое
СК — среднее квадратическое
СППР — система поддержки принятия решений
СУ — система управления
СУБД — система управления базами данных
УС — управляющая система
IMEI — International Mobile Equipment Identity — международный идентификатор мобильного оборудования
CASE — 1) Computer-Aided Software Engineering — автоматизированное проектирование программного обеспечения
2) Computer-Aided System Engineering — автоматизированный 
системный инжиниринг

PATTERN — Planning Assistance Through Technical Evaluation 
of Relevance Numbers (метод PATTERN) — помощь планированию 
посредством относительных показателей технической оценки
SNW — усовершенствованный вариант метода SWOT, который 
включает три характеристики внутренней среды предприятия 
(Strength — Neutral — Weakness)
SWOT — метод стратегического планирования, который заключается в выявлении ключевых факторов внутренней и внешней 
среды предприятия и его структурных подразделений по четырем 
категориям (Strengths — Weaknesses — Opportunities — Threats)

Предисловие

Предлагаемая книга является третьим переработанным и дополненным изданием 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.
Первое издание, многократно стереотипно переиздававшееся, 
представляло собой отредактированное и дополненное вузовское 
пособие по дисциплине «Теоретические основы автоматизированного управления», составленное А.А. Кукушкиным и изданное 
в ВИПС, ныне Академия ФСО России, в 1998 г. (часть 1) и в 1999 г. 
(часть 2).
Личный вклад составителя пособия состоял в подборе, компиляции, обработке, разъяснении, структурировании и интеграции 
учебно-научного материала из большого числа источников в соответствии с рабочей программой учебной дисциплины. Содержание 
пособия было основано на трудах таких специалистов, как В.И. Арнольд, Л. фон Берталанфи, Н.П. Бусленко, В.А. Горбатов, В.Л. Горелова, В.А. Губанов, Д. Дюбуа, В.В. Захаров, Дж. Клир, С.К. Клини, 
А.Н. Коваленко, А.П. Коваленко, Б.Г. Литвак, Е.Н. Мельникова, 
М. Месарович, В.А. Острейковский, Ф.И. Перегудов, А. Прад, 
О.А. Рамеев, Я. Такахара, Ф.П. Тарасенко, В.Н. Цигичко. Собственно автору принадлежат два теоретических результата: рекурсивная модель планирования и принцип минимума эвристик, получению которых способствовало обучение у А.А. Ланнэ, а также 
консультации В.С. Анфилатова и Г.Б. Петухова.
Второе издание было выпущено в свет в 2017 г. группой компаний ИНФРА-М и содержало дополнительные главы по инжинирингу, сопровождению информационно-управляющих систем 
и нечетко-сетевым инструментам анализа инноваций.
Это привело к увеличению объема пособия более чем на 20% 
по темам, не входящим в основы системного анализа или управления, и появлению противоречий с требованиями образовательных стандартов высшего образования по направлению «Информатика и вычислительная техника» и иным направлениям университетской подготовки.
В результате анализа сложившейся ситуации было принято 
решение о возврате к первоначальному варианту с приведением 
структуры, содержания и объема пособия в соответствие с рабочей 
программой учебной дисциплины «Основы теории управления» 

для специальности 09.05.01 «Применение и эксплуатация автоматизированных систем специального назначения».
Целью преподавания дисциплины является формирование компетенций в области системного анализа процессов управления, 
разработки и оценки эффективности автоматизированных информационных систем, а также информационно-аналитической деятельности в интересах поддержки принятия решений в государственном управлении. В результате изучения дисциплины обучающиеся должны:
знать
 
• основные определения, принципы, этапы системного анализа;
 
• основы теории эффективности, типы шкал измерения, виды показателей и критериев оценки сложных систем и процессов;
 
• задачи, функции, цикл управления, аксиомы теории управления, 
принцип необходимого разнообразия Эшби;
 
• модели общей задачи принятия решений, контроля, прогнозирования, планирования, оперативного управления;
 
• показатели качества организационного управления;
 
• концепции организационного управления (стратегическое, проектное, ситуационное, процессное, сетецентрическое);
 
• общие положения по организации информационно-аналитической деятельности (сущность, содержание, принципы аналитической деятельности, базовый цикл подготовки информационно-аналитических материалов);
уметь
 
• применять основные положения системного анализа, теории 
эффективности и теории управления для разработки функциональных моделей предметной области, технических заданий 
на создание автоматизированных информационных систем 
для конкретного пользователя и информационно-аналитических материалов с описанием, объяснением, прогнозом и предложениями в решение по достижению цели;
 
• обосновывать требования к подсистемам, формулировать постановки задач при проектировании систем поддержки принятия 
решений в интересах государственных органов и иных автоматизированных информационных систем;
 
• обрабатывать и оценивать характеристики сложных систем 
и процессов, измеряемые в разных шкалах;
владеть
 
• навыками использования положений системного анализа в различных областях научной, инженерной, информационно-аналитической, проектной деятельности;

• методами качественного оценивания систем типа «мозговая 
атака», экспертных оценок, сценариев, Дельфи, дерева целей;
 
• методами количественного оценивания систем в условиях определенности, в условиях риска на основе функции полезности, 
в условиях неопределенности;
 
• прикладными программами функцио нального моделирования 
информационных процессов;
 
• навыками оценки эффективности автоматизированных информационных систем;
 
• навыками поиска информации, подготовки и оценки эффективности управленческих решений в различных условиях обстановки.
Как и в первоначальном варианте, содержание предлагаемой 
книги, ориентированной на студентов специалитета и магистратуры, а также аспирантов, сформировано исходя из представления 
о том, что системный анализ в управлении является одним из научных направлений в рамках общей теории систем и охватывает 
теоретические основы, ставшие общими для современной кибернетики, автоматического управления техническими системами 
и организационного управления (государственное, муниципальное 
и экономическое управление).
В главе 1 изложены основные понятия системного анализа, 
инвариантные областям применения. Рассматриваются модели 
сложных систем, принципы и структура системного анализа.
В главе 2 представлены основы оценки сложных систем: основные типы шкал измерения, показатели, критерии и методы качественного и количественного оценивания систем в детерминированных, вероятностных и неопределенных условиях.
В главе 3 описаны общие положения по основам управления, 
модели базовых функций организационно-технического управления, подходы к оценке качества управления.
В главе 4 отображены современные концепции организационного управления: стратегическое, проектное, ситуационное, процессное, сетецентрическое. Дается представление о содержании 
и базовом цикле информационно-аналитической деятельности, организационных структурах. Необходимость включения этой главы 
в пособие связана с задачами совершенствования методик работы 
органов управления, формирования профессио нальных стандартов 
и нормативов управленческого труда в контексте положения 
об обеспечении ускоренного внедрения цифровых технологий 
в экономике и социальной сфере, сформулированного в Указе Президента Российской Федерации от 07.05.2018 № 204.

Основными специалистами, чьи труды использовались для подготовки этой главы, являются О.В. Аристов, А.С. Гринберг, А.И. Доронин, В.В. Дудихин, Н.И. Ильин, П.Ю. Конотопов, Ю.В. Курносов, 
И.М. Левкин, В. Плэтт, К. Хьюберт Рамперсад.
К величайшему сожалению, с нами уже нет В.С. Анфилатова, 
А.А. Емельянова, Н.З. Емельяновой, чьи интеллектуальные усилия 
обеспечили существование этого учебного пособия. Третье издание 
посвящено их светлой памяти.

Глава 1. 

ОСНОВЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА 
В УПРАВЛЕНИИ

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

1.1.1. Задачи системного анализа
В процессе создания информационных систем (ИС) исследователи стремятся к наиболее полному и объективному представлению 
объекта автоматизации — описанию его внутренней структуры, 
объясняющей причинно-следственные законы функционирования 
и позволяющей предсказать, а значит, и управлять его поведением. 
Одним из условий автоматизации является адекватное представление системы с управлением в виде сложной системы.
Существует несколько подходов к математическому описанию 
сложных систем. Наиболее общим является теоретико-множественный подход.
При таком подходе система S представляется как отношение 

S
X
Y
⊂
×
, где X и Y — входной и выходной объекты системы соответственно.
Точнее говоря, предполагается, что задано семейство множеств Vi, где i
I
⊂  — множество индексов, и система задается на Vi 
как некоторое собственное подмножество декартова произведения, 
все компоненты которого являются объектами системы. Такое 
определение ориентировано на исследование предельно общих 
свойств систем независимо от их сущности и лежит в основе общей 
теории систем.
Другие подходы, сформулированные на более низком уровне 
общности, не могут претендовать на роль математического фундамента общей теории систем, но позволяют конструктивно описывать системы определенного класса. Например, общие закономерности функционирования и свойства систем с управлением 
являются предметом изучения системного анализа.
Принято считать, что системный анализ — это методология решения проблем, основанная на структуризации систем и количественном сравнении альтернатив.
Иначе говоря, системным анализом называется логически связанная совокупность теоретических и эмпирических положений 

из области математики, естественных наук и опыта разработки 
сложных систем, обеспечивающая повышение обоснованности решения конкретной проблемы.
В системном анализе используются как математический аппарат 
общей теории систем, так и другие качественные и количественные 
методы из области математической логики, теории принятия решений, теории эффективности, теории информации, структурной 
лингвистики, теории нечетких множеств, методов искусственного 
интеллекта, методов моделирования.
Применение системного анализа при построении ИС дает возможность выделить перечень и указать целесообразную последовательность выполнения взаимосвязанных задач, позволяющих 
не упустить из рассмотрения важные стороны и связи изучаемого 
объекта автоматизации. Иногда говорят, что системный анализ — 
это методика улучшающего вмешательства в проблемную ситуацию.
В состав задач системного анализа в процессе создания ИС 
входят задачи декомпозиции, анализа и синтеза.
Задача декомпозиции означает представление системы в виде 
подсистем, состоящих из более мелких элемен тов. Часто задачу декомпозиции рассматривают как составную часть анализа.
Задача анализа состоит в нахождении различного рода свойств 
системы или среды, окружающей систему. Целью анализа может 
быть определение закона преобразования информации, задающего 
поведение системы. В последнем случае речь идет об агрегации 
(композиции) системы в один-единственный элемент.
Задача синтеза системы противоположна задаче анализа. Необходимо по описанию закона преобразования построить систему, 
фактически выполняющую это преобразование по определенному 
алгоритму. При этом должен быть предварительно определен класс 
элемен тов, из которых строится искомая система, реализующая алгоритм функционирования.
В рамках каждой задачи выполняются частные процедуры. Например, задача декомпозиции включает процедуры наблюдения, измерения свойств системы. В задачах анализа и синтеза выделяются 
процедуры оценки исследуемых свойств, алгоритмов, реализующих 
заданный закон преобразования. Тем самым вводятся различные 
определения эквивалентности систем, делающие возможными постановку задач оптимизации, т.е. задач нахождения в классе эквивалентных систем системы с экстремальными значениями определяемых в них функцио налов.
В основе системного анализа как науки лежат базовые понятия 
и принципы проведения анализа. Рассмотрим эти понятия.