Методологія є абстрактною схемою, що визначає послідовність | орієнтуючих дій, тобто дослідження конкретної системи буде  більшою або меншою мірою відрізнятися від розглянутих схем.

Методологія системного дослідження, орієнтована насамперед на дослідження існуючих систем та виявлення проблем, включає до свого складу наступні кроки.

І. Формування загальних уявлень про систему

1. Виявлення призначення, мети, головних цілей, функцій, властивос­тей системи. Формування (вибір) основних предметних понять, що використовуються в системі.

Необхідно виявити основні результати діяльності (виходи) системи, ви­значити їх тип: інформаційні, матеріальні, енергетичні; поставити їм у від­повідність певні поняття (вихід підприємства — продукція; яка?, вихід сис­теми проектування — документація (що саме? які описання, креслення?), вихід системи управління — сигнали (для чого? в якому вигляді?).

2. Виявлення основних складових (модулів) системи та їх функцій;

розуміння єдності цих складових в межах системи.

Попереднє ознайомлення з внутрішнім змістом системи, виявлення агре-гованих (узагальнених) складових системи, їх значення в системі. Отриман­ня первинної інформації про структуру та характер основних зв'язків та си-стемотворчих відношень у системі. Таку інформацію зручно представляти у вигляді різноманітних структурних схем системи, на яких виявляється ха­рактер руху потоків у системі (паралельний, послідовний), взаємодія між складовими. Результатом цього етапу є структурна схема системи в тому чи іншому представленні залежно від мети дослідження та домовленостей, що вживаються в досліджуваній предметній області. Особливу увагу слід звер­нути на виявлення системотворчих відношень та факторів, тобто того, що в першу чергу робить систему системою.

3. Виявлення основних процесів у системі, їх значення, умов перебігу, етапності, стрибків, змін стану та інших особливостей в функціо­нуванні системи, виокремлення основних керуючих факторів.

Вивчається динаміка найважливіших змін в системі, перебіг подій, вво­дяться параметри стану, аналізуються фактори, що змінюють ці параметри та забезпечують перебіг процесів, умови початку та завершення процесів. Вивчається керованість процесів та їх вплив на здійснення системою своїх основних функцій, класифікуються основні керуючі дії, їх тип, джерела та ступінь впливу на систему.

4. Виявлення основних елементів оточення системи (не-системи), з якими пов'язана система, що вивчається, характеру зв'язків сис­теми з елементами оточення.

Досліджуються зовнішні дії на систему (входи системи), їх тип (інформа­ційні, матеріальні, енергетичні), ступінь впливу на систему, основні харак­теристики. Фіксуються межі того, що вважається системою, виявляються елементи оточення, на які спрямовані вихідні дії системи («не-система»). Досліджується еволюція системи, шлях її формування, що в багатьох випад­ках полегшує розуміння структури та особливостей функціонування систе­ми. У результаті отримується чіткіше уявлення про основні функції систе­ми, її залежність, вразливість чи невразливість від зовнішнього середовища.

5. Виявлення невизначеностей та випадковостей у ситуаціях визна­чального впливу їх на систему.

Цей крок виконується у випадку, коли дія невизначеностей та випадко­востей у процесі функціонування є значною.

Після виконання п. 5 загальні уявлення про систему будуть сформовани­ми. Зазвичай отриманої інформації достатньо, якщо досліджуються системи, з якими надалі не передбачається безпосередньої праці. Якщо ж систему не­обхідно глибоко вивчати, покращувати, керувати нею, то необхідним є по­глиблене її вивчення.

II. Формування поглиблених уявлень про систему

6. Виявлення розгалуженої структури, ієрархії, формування уявлень про систему як про сукупність модулів, що пов'язані входами-виходами.

7. Виявлення всіх елементів та зв'язків, важливих для цілей розгляду, їх співвіднесення до ієрархії системи, ранжування елементів та зв'язків за важливістю.

Кроки б та 7 тісно пов'язані один з одним. Крок б—це межа пізнання «всередині» достатньо складної системи для особи, що оперує системою за­галом. Глибші знання про систему будуть мати лише фахівці, що відпові­дають за окремі Її частини. Для не дуже складних систем рівень кроку 7 мо­же досягнути і одна людина. Пізнання системи — це не просто відділення суттєвого від несуттєвого, але й більша увага до суттєвішого. Деталізація стосується і зовнішніх зв'язків системи з «не-системою», оточуючим сере­довищем. Кроки 6—7 — це завершальні кроки цілісного вивчення системи. Подальші кроки розглядають вже окремі сторони, а тому важливо ще раз повернутися до розгляду системотворчих відношень та факторів, на роль кожного елементу та відношення для системи загалом, на розуміння того, чому вони повинні, бути такими чи є такими з точки зору єдності системи.

8. Врахування змін та невизначеностей у системі.

Досліджується повільна, зазвичай небажана зміна властивостей системи, її «старіння», можливість заміни окремих складових, які не лише сповільнюють старіння, але й дозволяють покращити якість системи порівняно з початко­вим рівнем. Це можливості вдосконалення штучної системи, покращення характеристик її складових та додавання нових компонентів, накопичення інформації з метою кращого її використання, перебудова структури систе­ми, її розвиток.

Основні невизначеності в системі досліджені на кроці 5. Однак не-детермінованість присутня і в системі, що не призначена до функціо­нування в умовах випадкового характеру входів та зв'язків. Врахуван­ня невизначеностей у системі реалізується декількома шляхами.

По-перше, можна оцінювати «найгірші», в певному сенсі «гра­ничні» можливі ситуації і на цьому грунті робити висновки про по­ведінку системи взагалі — цей спосіб грунтується на використанні принципу гарантованого результату, тобто забезпечення потрібного рівня функціонування системи за найгірших умов.

По-друге, на грунті інформації про стохастичні характеристики системи (математичне сподівання, дисперсія, моменти вищих по­рядків та ін.) визначаються ймовірнісні характеристики виходів си­стеми. В цьому випадку отримуються певним чином «усереднені» або інтервальні характеристики системи.

По-третє, достатньо надійну систему можна побудувати й з нена­дійних елементів шляхом дублювання та інших прийомів — матема­тично оцінити таких підхід можливо шляхом застосування результа­тів теорії надійності.

Дослідження невизначеностей трансформується в дослідження чутливості найважливіших властивостей системи, тобто ступеня впливу зміни потоків на входах системи на зміну її виходів, струк­тури системи та властивостей її елементів.

9. Дослідження функцій та процесів у системі з метою управління ни­ми, Формування управлінь та процедур прийняття рішень. Форму­вання системи управління на ґрунті окремих керуючих дій.

Для цілеспрямованих систем цей крок має важливе значення. Основні ке­руючі фактори вже розглянуті на кроці 3. Для ефективного управління та вивчення його впливу на функції та властивості системи необхідне глибоке знання системи. Тому аналіз управлінь реалізується лише на цьому кроці, після всебічного розгляду системи. Єдиний розгляд всіх цілеспрямованих втручань у поведінку системи є по суті аналізом системи керування, яка пе­реплетена з основною системою, але чітко вирізняється з точки зору основ­ної функції — управління.

Виявляється, де, коли і як (в яких елементах системи, в яких час, в яких процесах, стрибках, виборах, логічних переходах) система ке­рування діє на основну систему, наскільки це ефективно, прийнятне та якісно реалізоване. При розгляді управлінь у системі повинні бути досліджені можливості переведення входів та деяких парамет­рів в керовані, визначені припустимі межі значень управлінь та спо­соби їх реалізації.

Шляхом виконання кроків 6—9 реалізується поглиблене дослід­ження системи. Далі згідно цієї методології надходить моделювання системи. Деякі з властивостей системи доцільно вивчати на моделях й на кроках 6—9, однак про створення моделі системи можна вести мову лише тоді, коли система повністю вивчена.

III. Моделювання системи як етап її дослідження

10. Побудова сукупності моделей для описання системи.

На цьому кроці об’єкт розглядається з точки зору зручного відображен­ня його властивостей для створення описання системи, придатного для перед­бачення її поведінки та виведення неочевидних властивостей. Точність мо­делювання повинна бути мінімальною, яка ще забезпечує відображення всіх важливих особливостей системи. Відсутність надлишкової деталізації — це зменшення об'єму вхідних даних, вимог до ресурсів моделюючого комп'ю­тера, але з іншого боку занадто проста модель не описує суттєві якісні особ­ливості системи (є неадекватною системі) і приведе до формування непра­вильних висновків про поведінку системи. Знаходження межі розумної складності моделі є далеко не тривіальним завданням, і практично вона ос­таточно визначається в процесі моделювання на конкретних прикладах.

Отже, ставиться мета — створити таке описання системи, яке б дозволя­ло передбачати її поведінку та виявляти неочевидні властивості. Якщо на попередніх етапах можливим був розгляд моделей та системи без відділення одного від іншого, то тут їх необхідно розрізняти, а також чітко уявляти сту­пінь огрублення та наближеності моделі.

IV. Супровід системи

11. Накопичення досвіду роботи з системою та її моделлю, уточнен­ня інформації про систему, вдосконалення моделей.

Перевірка та дослідна експлуатація наших знань про систему, їх достат­ності та відповідності в процесі роботи з системою та її моделлю. При вияв­ленні невідповідностей між передбачуваною та дійсною поведінкою системи можливо потрібен буде перегляд аналізу структури та ієрархії для знахо­дження неправильно визначених елементів та відношень і доповнення но­вими. Ще раз перевіряється ступінь адекватності моделі системі. Накопи­чення досвіду має ще й значний психологічний ефект для користувачів.

12. Оцінка граничних можливостей системи, дослідження відмов, ви­ходів з ладу, відхилень від норми.

Працездатність системи перевіряється її періодичним або постійним тесту­ванням. Набір таких тестів може бути достатньо складним і сам утворювати систему, що включатиме опрацювання та рошифровування результатів тес­тування, їх комплексний аналіз. Відмови та інші незаплановані явища вивчаються з точки зору ймовірності їх виникнення, попереджуючих захо­дів, варіантів реагування на них.

13. Розширення функцій (властивостей) системи, зміна вимог до неї, нове коло задач, нові умови роботи, включення системи елементом в систему вищого рівня,

Реалізується часткова зміна призначення системи та пов'язана з цим пе­ребудова її функціонування. Необхідно визначити всі відмінності нової си­туації, її вплив на наявну структуру та властивості елементів, систему керу­вання, наскільки і яким чином можна їх модифікувати.

Включення системи в якості елемента до певної макросистеми вимагатиме перегляду основних зв'язків з «не-системою» (макросистемою та оточенням) Формулювання вимог з боку макросистеми може викликати необхідність пе­регляду всіх основних системних понять та зачепити всі етапи дослідження.