1. Формирование общего представления.

1. Выявление главных функций, свойств, целей и предназначе­ния системы. Включает определение основных выходов в систе­ме. Различают следующие типы выхода: материальные, энерге­тические, информационные.

На этой стадии должны быть определены выход производст­ва (продукция) — «какая?»; выход системы управления (команд­ная информация): «для чего?», «в каком виде?»; выход автомати­зированной информационной системы: «о чем?»

2. Выявление основных функций или модуля системы. Пред­полагает получение первичных сведений о структуре и характере основных связей, ознакомление с внутренним содержанием сис­темы, определение роли каждой из составляющих в целостности

«мм. Изучение осуществляется на основе структурных или Жтно-ориентированных методов анализа системы, при этом "еияют: наличие преимущества параллельного или последова- ЬИого характера соединения частей, наличие взаимной или Имущественно односторонней направленности между эле- нтими. Определяют системообразующие факторы, т. е. связи и Имообусловленности, обеспечивающие восприятие элементов системы.

3. Определение основных процессов, их роли и условия осущест- Шиия. Предполагает выявление стадийности и смен состояния в (функционировании системы, выделение основных управляющих факторов, их типа, источника и степени влияния на систему.

На этой стадии исследуется динамика важнейших изменений I системе, ход событий, вводятся параметры состояния и факто­ры, на них влияющие, определяются условия начала и конца Про­цесса. Также определяется, управляемы ли процессы и способст­вуют ли они осуществлению системой своих главных функций.

4. Выявление основных внешних факторов и характера связей мгжду системой и характером связей. Исследуются основные внешние воздействия на систему (входы и возмущения), опреде­ляется их тип, степень влияния на систему и основные характе­ристики. Определяются элементы окружающей среды, на кото­рые воздействуют основные выходные величины. Анализируется зволюция системы и пути ее формирования. В целом эта стадия уточняет главные функции системы, ее зависимость и уязви­мость во внешней среде.

5. Выявление неопределенностей и случайностей и их воздей­ствие на систему.

6. Выявление разветвленной структуры формирования пред­ставлений о системе как о совокупности модулей, связанных вхо­дами и выходами. На этой стадии заканчивается общее представ­ление о системе.

2. Формирование детального представления системы.

Применяется для ее более глубокого изучения, улучшения и реализации управления.

2.1. Выявление всех элементов и связей, важных для целей ис­следования.

Эта стадия является логическим продолжением стадии 1.6 и представляет собой более углубленное познание системы. При уг­лубленной детализации важно выделять элементы и связи данно-

ГО анализе, с точки зрения специалиста, отбрасывая то, что; живет значения для целей исследования.

Стадии 1.6 и 2.1 подводят итог общему, цельному изуче: системы и в дальнейшем рассматривают ее отдельные сое ляюшие.

2. Учет изменений и неопределенности в системе. ч

Здесь исследуется медленное, обычно нежелательное изме ние свойств системы, называемое старением. Анализируется можность замены отдельных частей на новые, позволяющие только замедлить старение, но и не позволять стареть системе» повысить ее качество по сравнению с первоначальным состоян ем. Также исследуется совокупность изменений элементов, ул* шение характеристик модулей, подключение новых модуле Осуществляется накопление информации для лучшего ее испол зования. ,

Основные предпосылки для анализа неопределенностей кладываются на стадии 1.5, при этом предполагается недетерми нированный характер управления.

В детерминированных системах, не предназначенных для ра, боты в условиях случайного характера входов и связей, учет не определенностей превращается в исследование чувствительност^- важнейших выходов системы. Под чувствительностью понимаю^ степень влияния изменения входов на изменение выходов.

2. Исследование функций и процессов в системе в целях управ-' ления ими. Выявление управления и процедур принятия решений.

Анализ основных управляющих факторов с точки зрения об­щей информации о системе проводился на стадии 1.3. На стадии 2.3 осуществляется глубокое изучение свойств системы для эф­фективного введения управлений или изучения их воздействия на функции системы. Анализ управлений должен быть проведен только после всестороннего рассмотрения системы. Возможность всестороннего единообразного рассмотрения всех целенаправ­ленных воздействий в поведении системы позволяет говорить не об отдельных управленческих действиях, а о координированной работе всех подсистем.

На данной стадии выясняется, где, когда и как система управления воздействует на основную систему, насколько это эффективно, удобно и реализуемо, исследуются варианты пере­вода входов и постоянных параметров в управляемые, а также определяются допустимые пределы управления и способы их реализации.

росы

I. Что понимают под управлением? Какие задачи относятся к задачам управ­ления?

I. Какие системы называются системами с управлением? Что такое процесс управления?

Что понимается под функцией управления? Каковы основные группы таких функций?

Ь. Какие подходы существуют к исследованию управления?

6. На каких принципах основывается классификация составных частей процес­са управления?

7. Что такое цикл управления? Что представляет собой функциональная модель цикла управления?

8. В чем сущность функций прогнозирования и планирования?

9. Какова укрупненная схема внедрения результатов исследования в практику управления?

10. Как осуществляется декомпозиция системы?

11. Какие типы задач решаются при анализе системы?

12. Что включает в себя синтез системы?

13. Каким образом осуществляется процесс формирования общего представле­ния системы?

14. Каким образом осуществляется процесс формирования детального представ­ления системы?

Задание для самостоятельной работы

Выбрать систему для изучения и проанализировать ее на основании этапов 1.1—1.6 процесса формирования общего представления системы.

Там* б

МОДЕЛИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ. ТЕХНОЛОГИИ ЮЕР

Деятельность социально-экономической системы люб( уровня можно рассматривать с точки зрения различных субъе тов. Так, например, субъектами деятельности коммерческой о ганизации могут являться персонал (исполнители и руководите ли), акционеры или инвесторы, поставщики, заказчики и про давцы и т. д.

Система управления объединяет различные категории субъек тов, для наиболее полного использования потенциала предпри­ятия, организации необходимо акцентировать наиболее сложные для понимания аспекты, которые требуют уточнения, улучшения,; изменения. Для описания функции организации во внешней и внутренней среде используются модели бизнес-процессов. Они; выделяют компанию из окружающей среды и показывают, как она с этой средой взаимодействует. Бизнес-модель демонстрирует субъектам всех уровней, что делается на предприятии, что должно быть сделано, когда и как именно. В общем случае разрабатывает­ся несколько согласованных и интегрированных бизнес-моделей систем управления организацией.

6.1. ЗАЭТ — технология структурного анализа и проектирования

8АЭТ ($(гисШге<1 Апа1уз1$ апс1 Оехщп ТесНтдие) — одна из самых известных методологий анализа и проектирования сис­тем, введенная в 1973 г. 5АРТ успешно использовалась в воен-

, промышленных и коммерческих организациях для решения рокого спектра задач, таких как: » • программное обеспечение телефонных сетей; * • системная поддержка и диагностика; I • долгосрочное и стратегическое планирование; И • автоматизированное производство и проектирование; г • конфигурация компьютерных систем;

• обучение персонала;

• встроенное программное обеспечение (ПО) для оборонных систем;

• управление финансами и материально-техническим снаб­жением и др.

С точки зрения 5АБТ модель может основываться либо на функциях системы, либо на ее предметах (планах, данных, обору- доиании, информации и т. д.). Соответствующие модели приня­то называть активностными моделями (модели работ или функ­циональные модели) и моделями данных (информационные мо­дели).

Активностная модель представляет с нужной степенью под­робности систему активностей, которые, в свою очередь, отра­жают свои взаимоотношения через предметы системы.

Модели данных дуальны к активностным моделям и пред­ставляют собой подробное описание предметов системы, связан­ных системными активностями.

Полная методология 5АОТ заключается в построении моде­лей обоих типов для более точного описания сложной системы.

Основным рабочим элементом при моделировании является диаграмма. Модель 5АЭТ объединяет и организует диаграммы в иерархические древовидные структуры, при этом чем выше уро- нень диаграммы, тем она менее детализирована.

В состав диаграммы входят блоки, изображающие активности моделируемой системы, и дуги, связывающие блоки вместе и изо­бражающие взаимодействия и взаимосвязи между блоками. ЗАОТ требует, чтобы в диаграмме было 3—6 блоков: в этих пределах диаграммы и модели удобны для чтения, понимания и использо­вания. Вместо одной громоздкой модели используются несколько небольших взаимосвязанных моделей, значения которых взаимо­дополняют друг друга, делая понятной структуризацию сложного объекта. Однако такое жесткое требование числа блоков на диа­грамме ограничивает применение 5АВТ для ряда предметных об­ластей. Например, в банковских структурах имеется 15—20 рав­

ноправных деятельностей, которые сообразно отразить на од: диаграмме. Искусственное их растаскивание по разным уро® ЗАОТ-модели явно не улучшает ее понимаемость.

Блоки на диаграммах изображаются прямоугольниками и" провождаются текстами на естественном языке, описывающи активности. В отличие от других методов структурного анализ 8АОТ каждая сторона блока имеет вполне определенное ос назначение: левая сторона блока предназначена для Входов, ве няя для Управления, правая для Выходов, нижняя для Исполи телей или Механизмов. Такое обозначение отражает определе ные принципы активности: Входы преобразуются в Выход Управления ограничивают или предписывают условия выполне ния, Механизмы описывают, за счет чего выполняются преобр зования.

МЕХАНИЗМЫ

Рис. 4. Структура диаграммы'ЗАИТ

Дуги в 5 А ОТ представляют наборы предметов и маркируют текстами на естественном языке. Предметы могут состоять с а* тивностями в четырех возможных отношениях: Вход, Выход Управление, Исполнитель. Каждое из этих отношений изобража ется дугой, связанной с определенной стороной блока — таким образом, стороны блока чисто графически сортируют предмета* изображаемые дугами. Входные дуги изображают предметы, ис пользуемые и преобразуемые активностями. Управляющие дуги обычно изображают информацию, управляющую действиями ак­тивностей. Выходные дуги изображают предметы, в которые пре­образуются входы. Исполнительские дуги отражают (по крайней мере, частично) реализацию активностей (работ).

$ ^ Я

с помощью

ЧЕГО?

| | Блоки на диаграмме размещаются по ступенчатой схеме в со- М|1тствии с их доминированием, которое понимается как влия- ■Вщ, оказываемое одним блоком на другие. Кроме того, блоки Ифлжны быть пронумерованы, например, в соответствии с их до- IММНированием. Номера блоков служат однозначными иденти- Рфикиторами для активностей и автоматически организуют эти Истинности в иерархию модели.

Взаимовлияние блоков может выражаться либо в пересылке КЫхода к другой активности для дальнейшего преобразования, ЛИбо в выработке управляющей информации, предписывающей, ЧТО именно должна делать другая активность. Таким образом, дипграммы 8АОТ являются предписывающими диаграммами, как описывающими преобразования между Входом и Выходом, так и предписывающие правила этих преобразований.

Дуги 5АБТ, как правило, изображают комплексы действий или наборы предметов, поэтому они могут разветвляться и со­единяться вместе различным образом. Разветвления дуги означа­ют, что часть ее содержимого (или весь набор предметов) может появиться в каждом ответвлении дуги. Дуга всегда помечается до разветвления, чтобы дать название всему набору. Кроме того, ка­ждая ветвь дуги может быть помечена в соответствии со следую­щими правилами: считается, что непомеченная ветвь содержит псе предметы, указанные в метке перед разветвлением; каждая метка ветви уточняет, что именно содержит эта ветвь. Слияние дуг указывает, что содержимое каждой ветви участвует в форми­ровании после слияния объединенной дуги.

После слияния дуга всегда помечается для указания нового набора, кроме того, каждая ветвь перед слиянием может поме­чаться в соответствии со следующими правилами: считается, что непомеченные ветви содержат все^! предметы, указанные в общей метке после слияния; каждая метка ветви уточняет, что именно содержит эта ветвь.

При создании модели одна и та же диаграмма формируется несколько раз, что создает различные ее варианты. Чтобы разли­чать версии одной и той же диаграммы, в 5АОТ используется схема контроля конфигурации диаграмм, основанная на их но­мерах. Если диаграмма замещает более старый вариант, то пре­дыдущий номер помещается в скобках для указания связи с пре­дыдущей работой.

Примеры 5АЭТ-диаграмм, моделирующих деятельность ком­паний, приведены на рис. 5 и 6.

Управлять выполнением задания 1

Статус задания

План

Стандарты •'качества

Сообщение о приемке

Оценка « за верше; задания

Рабочий комплект

выполнения заданий

Сырье и заготовки

Четреж ч

Годная деталь \

Брак

Контролировать качество выполнения 3

Деталь

Оператор (рабочий)

/

/ Контропер

Мастер

Станки, /инструменты

Персонал цеха

Рис. 5. Пример 5АОТ-диаграммы, моделирующей деятельность гостиницы

Рис. 6. Пример 5АОТ-диаграммы цеха производственного предприятия

5АЭТ, как и другие методологии проектирования, целесооб­разно использовать на ранних этапах жизненного цикла: для по­нимания системы до ее воплощения. 5АОТ позволяет сократить дорогостоящие ошибки на ранних этапах создания системы, улучшить контакт между пользователями и разработчиками, сгла-

^Ь переход от анализа к проектированию. Несомненное досто- тво 5АЭТ заключается в том, что она легко отражает такие ха- Ктсристики, как управление, обратная связь и исполнители. На основе методологии 5АЭТ в начале 90-х годов в США был Принят стандарт моделирования бизнес-процессов ШЕР, вклю- (цкнций семейство стандартов от ШЕРО, ШЕР1, ШЕР2 и т. д. Фго семейство стандартов является независимым от частных ор- |4низаций и принято в нескольких международных организаци­ям. например в НАТО и МВФ. С их помощью можно эффектив­но отображать и анализировать модели деятельности широкого Спектра сложных систем в различных разрезах. При этом широта И глубина исследования процессов в системе определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую мо­дель излишними данными.

В настоящий момент к наиболее востребованным стандартам семейства ШЕР относят следующие:

• ШЕРО — методология функционального моделирования. С помощью наглядного графического языка ШЕРО изучае­мая система предстает перед разработчиками и аналитика­ми в виде набора взаимосвязанных функций (функцио­нальных блоков — в терминах ШЕРО). Как правило, моде­лирование средствами ШЕРО является первым этапом изучения любой системы;

• ШЕР1 — методология моделирования информационных потоков внутри системы, позволяющая отображать и ана­лизировать их структуру и взаимосвязи;

• ШЕР1Х (ШЕР1 Ех1епс1ес1) — методология построения ре­ляционных структур. ШЕР1Х относится к типу методоло­гий «Сущность—взаимосвязь» (ЕК — ЕтКу-Ке1а1юп5Ыр) и, как правило, используется для моделирования реляцион­ных баз данных, имеющих отношение к рассматриваемой системе;

• ШЕР2 — методология динамического моделирования раз­вития систем. В связи с весьма серьезными сложностями анализа динамических систем от этого стандарта практиче­ски отказались, и его развитие приостановилось на самом начальном этапе. Однако в настоящее время присутствуют алгоритмы и их компьютерные реализации, позволяющие превращать набор статических диаграмм ШЕРО в динами­ческие модели, построенные на базе «раскрашенных сетей Петри» (СРN — Со1ог Ре1п №1$);

• ШЕРЗ — методология документирования процессов, п( исходящих в системе, которая используется, например, исследовании технологических процессов на пред при яти С помощью ШЕРЗ описываются сценарий и последовател| ность операций для каждого процесса. 10ЕРЗ имеет прял взаимосвязь с методологией ШЕРО — каждая функцц (функциональный блок) может быть представлена в виде I дельного процесса средствами ШЕРЗ; 'ЧР

• ШЕР4 — методология построения объектно-ориентировай! ных систем. Средства ШЕР4 позволяют наглядно отобрй жать структуру объектов и заложенные принципы их вза* модействия, тем самым позволяя анализировать и оптими зировать сложные объектно-ориентированные системы;

• ШЕР5 — методология онтологического исследовании сложных систем. С помощью методологии ШЕР5 онтоло­гия системы может быть описана при помощи определен^ ного словаря терминов и правил, на основании которых! могут быть сформированы достоверные утверждения о со-! стоянии рассматриваемой системы в некоторый момент| времени. На основе этих утверждений формируются выво­ды о дальнейшем развитии системы и производится ее оп­тимизация.

Рассмотрим наиболее часто используемую методологию функционального моделирования ШЕРО.

6.2. Стандарт ЮЕГО

Основная цель стандарта — построение древовидной функ­циональной модели предприятия. Основной целью построения функциональных моделей является выявление наиболее слабых и уязвимых мест деятельности организации, анализ преимуществ новых бизнес-процессов и степени изменения существующей структуры организации бизнеса.

I ЭТАП. Процесс моделирования какой-либо системы в ШЕРО начинается с определения контекста, т. е. наиболее абст­рактного уровня описания системы в целом.

Таким образом, сначала функциональность предприятия опи­сывается в целом, без подробностей. Такое описание носит назва­ние «Контекстная диаграмма».

Так же как и в 5АОТ, в контекст в первую очередь входит •писание субъекта моделирования. Под субъектом понимается Ими система, причем она описывается в терминах:

• входа (данные или объекты, потребляемые или изменяемые функцией);

• выхода (основной результат деятельности фирмы, конеч­ный продукт);

• управлений (стратегии и процедуры, которыми руководству­ется функция);

• механизмов (необходимых ресурсов).

При создании диаграммы формулируется:

1. Цель моделирования — ригрозе. Она должна отвечать на во­просы:

почему нужно моделировать данный процесс?

что должна показывать модель?