4. Структура системного анализа

1) Декомпозиция – обеспечивает общее представление системы.

1. Определение и декомпозиция общей цели и основной функции (построение дерева целей и дерева функций).

2. Выделение системы из среды.

3. Описание воздействующих факторов.

4. Описание тенденций развития и неопределенностей разного рода.

5. Описание системы как «чёрного ящика».

6. Функциональная (по функциям), компонентная (по виду элементов) и структурная (по виду отношений между элементами) декомпозиция системы.

Глубина декомпозиции ограничивается. Декомпозиция должна прекращаться, если становится необходимо изменить уровень абстракции – представить элемент как подсистему. Если выясняется, что модель начинает описывать внутренние алгоритмы функционирования элементов вместо законов их функционирования в виде “чёрного ящика”, то произошло изменение уровня абстракции. Это означает выход за пределы цели исследования системы и, следовательно, вызывает прекращение декомпозиции.

Наиболее часто применяемые стратегии декомпозиции:

• Функциональная декомпозиция. Базируется на анализе функции системы, при этом ставится вопрос, что делает система, независимо от того, как она работает. Основанием разбиения на функциональные подсистемы служит общность функций, выполняемых группами элементов.

• Декомпозиция по жизненному циклу. Признак выделения подсистемы – измерение закона функционирования подсистемы. Это изменение отслеживается на разных этапах цикла существования подсистемы от рождения до гибели. Рекомендуется применять эту стратегию, когда целью системы является оптимизация процессов и тогда можно определить последовательные стадии преобразования входов и выходов.

• Декомпозиция по физическому процессу. Признак выделения подсистемы – шаги выполнения алгоритмов функционирования подсистемы, стадии смены состояний. Применять эту стратегию следует, если целью модели является описание физического процесса как такового.

• Декомпозиция по подсистеме (структурная декомпозиция). Признак выделения подсистемы – сильная связь между элементами по одному из типов отношений (связей), существующих в системе (информационных, логических, иерархических, генетических и др.). Рекомендуется использовать такую стратегию, если границы подсистемы стабильны.

2) Анализ – обеспечивает детальное представление системы.

1. Функционально-структурный анализ существующей системы, позволяющий сформировать требования к создаваемой системе. Он включает:

• уточнение состава законов функционирования элементов, алгоритмов функционирования и взаимодействия подсистем

• разделение управляемых и неуправляемых характеристик

• анализ целостности системы

• формирование требований к создаваемой системе

2. Морфологический анализ – анализ взаимосвязи компонентов.

3. Генетический анализ – анализ предыстории, причин развития ситуаций, имеющихся тенденций и построение прогнозов.

4. Анализ аналогов.

5. Анализ эффективности (по результативности, ресурсоёмкости, оперативности). Он включает выбор шкалы измерений, формирование показателей эффективности, обоснование и формирование критериев эффективности, непосредственное оценивание и анализ полученных оценок.

6. Формирование требований к создаваемой системе, включая выбор критериев оценки.

3) Синтез.

1. Разработка модели требуемой системы (например, выбор математического аппарата и моделирование).

2. Синтез альтернативных структур новой системы.

3. Синтез параметров новой системы.

4. Оценивание вариантов синтезированной системы (обоснование схемы оценивания, реализация модели, проведение эксперимента по оценке, обработка результата оценивания, анализ результатов, выбор наилучшего варианта).