Системный анализ – это подход к изучению сложных явлений, рассматривающий их как единое целое, состоящее из взаимосвязанных компонентов. Вместо того чтобы разбирать части по отдельности и искать простые причины и следствия, он фокусируется на целостности, учитывая многогранность, цикличность и нелинейность процессов. Основные особенности системного анализа:

1. Целостность. Изучается система как единое целое, а не отдельные ее части. Например, бизнес рассматривается комплексно, включая продажи, маркетинг, производство и внешние факторы.
2. Взаимосвязь. Понимается, как изменения в одной части системы влияют на другие и на нее в целом. Пример: повышение цены может сказаться на спросе, репутации и финансах.
3. Динамичность. Учитывается, что системы постоянно меняются и развиваются, включая временные задержки и эволюцию процессов.
4. Обратная связь. Анализируются механизмы, которые регулируют поведение системы, будь то усиливающие (положительные) или стабилизирующие (отрицательные) обратные связи. [1]

Системный анализ важен, потому что в современном мире проблемы сложны и взаимосвязаны. Линейный подход часто приводит к поверхностным решениям и непредвиденным последствиям. [2,3]

Системный анализ помогает:

1. Находить истинные причины проблем, а не только их проявления.
2. Прогнозировать дальнейшие эффекты принимаемых решений.
3. Создавать более надежные и гибкие системы.
4. Развивать инновационное мышление, которое видит не только очевидное.

Классический способ исследования систем строится на выявлении прямых причинно-следственный связей. А системный анализ показывает, что эти связи могут быть циклическими и взаимными, что затрудняет анализ всей системы. Благодаря такому виду анализа становится возможным проведение системного синтеза. В то время как анализ исследует уже существующую систему, синтез направлен на создание новой системы. Этот процесс включает в себя определение ее наиболее эффективных или предпочтительных свойств и соответствующих им измеримых показателей.  Также необходимо помнить, что системный анализ и системный синтез являются неделимыми компонентами системного подхода, так как один без другого не может обеспечить полноценное понимание процессов и создание эффективных систем.  [4,7-9]

Для наглядного примера рассмотрим в качестве технической системы – бутылочный домкрат. С помощью компонентного анализа выявим главную функцию бутылочного домкрата.

Бутылочный домкрат используется для подъёма грузов. Благодаря этому устройству осуществляется работа в самых разных областях, таких как автомобильная промышленность (замена колёс или ремонт), строительство (подъём конструкций и оборудования), промышленность (обслуживание оборудования) и многих других сферах. Эта функция осуществляется за счёт давления рабочей жидкости (масла). Конструкция (рис.1) домкрата представляет собой два сообщающихся сосуда, в качестве которых выступают корпус (2) с поршнем (1) и резервуар для масла (3) со штоком (5). Два последних элемента являются насосом, приводимым в действие рычагом (4). Этот насос нагнетает жидкость, поднимая поршень. Благодаря этому осуществляется поднятие груза. Компоненты системы: поршень, корпус, резервуар для масла, рычаг, шток, всасывающий клапан, запирающий клапан, нагнетательный клапан, масло.

Рисунок 1 – Компонентный анализ бутылочного домкрата:

1 — поршень, 2 — корпус, 3 — резервуар для масла, 4 — рычаг, 5 — шток, 6 — всасывающий клапан, 7 — запирающий клапан, 8 — нагнетательный клапан, 9 — масло

Структурный анализ бутылочного домкрата: определяем все связи между компонентами. Для этого составим матрицу связей, в которой принимает за единицу выявление структурной связи, а за ноль – её отсутствие (табл. 1).

Таблица 1

Матрица связей

Следующий этап – Функциональный анализ бутылочного домкрата – построение функциональной модели. Фрагмент матрицы функций представлен в таблице 2.

Таблица 2

Матрица функций

На основе таблицы 2 легко можно сформулировать недостатки системы:

1. Плотное расположение поршня в корпусе приводит к истиранию стенок корпуса, что в свою очередь приводит к протечкам масла.
2. Повреждение поверхности пола за счёт механического контакта с запирающим клапаном.
3. Окисление всех элементов системы, контактирующих с маслом.

После анализа функциональной модели можно сформулировать противоречие (-ия) и задачу по его устранению. Затем, с помощью стандартных приемов ТРИЗ можно найти путь решения и синтезировать новую систему, которая учитывает недостатки предыдущей. [6]

Не всегда можно полностью избавиться от недостатков, но бывает достаточно их минимизировать. Например, в представленной нами системе можно добавить специальную манжету из резины. Она будет находиться между поршнем и жидкостью, благодаря чему можно уменьшить диаметр домкрата. Он больше не будет истирать корпус, а манжета не сможет так сильно влиять на стенки из-за своей низкой жёсткости. При этом полезная функция, а именно герметичность системы, сохраняется. В данном случае вред всё-таки остаётся, так как происходит истирание манжеты, но её заменить дешевле и проще, поэтому негативные последствия минимизируются.

Итак, можно сделать вывод, что системный анализ и системный синтез представляют собой фундаментальные методы, позволяющие эффективно исследовать и разрабатывать сложные объекты и процессы. Использование этих инструментов позволяет достичь более глубокого осмысления системной динамики, идентифицировать наиболее значимые факторы воздействия и целенаправленно совершенствовать структуру для реализации поставленных задач. Интеграция данных методик в научную и техническую практику ведет к повышению обоснованности решений, минимизации потенциальных угроз и ускорению темпов инноваций. Таким образом, системный анализ и синтез выступают мощными инструментами, обеспечивающими целостность и эффективность разработки и управления сложными системами.