Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2003
Тип роботи:
Лекція
Предмет:
Системний аналіз
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Курс лекцій
з дисципліни
“Системний аналіз видавничих процесів”
для студентів інженерного рівня підготовки по спеціальності
“Видавничо-поліграфічна справа” (шифр 0918)
Львів-2003
Курс лекцій з дисципліни “Системний аналіз видавничих процесів” для студентів спе ціальності - шифр 0918 “Видавничо-поліграфічна справа”/ Укл. доц. Ковівчак Я. В., доц. Лотошинська Н. Д., доц. Пелешко Д. Д., асис. Пасєка М. С.,. – Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2003.
Методичні вказівки обговорено та схвалено на засіданні кафедри АСУ
Протокол № ___________ від «___»___________2003 р.
Завідувач кафедрою АСУ ______________ Рашкевич Ю. М.
Методичні вказівки обговорено та схвалено на засіданні методичної комісії базового напрямку підготовки
Протокол № ___________ від «___»___________2003 р.
ЗМІСТ
Передмова 4
Основні визначення 5
Етапи і процедури системного аналізу 5
Виявлення та аналіз проблеми 8
Визначення системи і її структури 9
Визначення цілей і критеріїв 10
Знаходження і оцінка альтернатив 13
Вибір остаточного варіанту побудови системи 15
Діагноз системи 15
Побудова комплексних довготривалих програм 15
Створення організації для виконання цілі і втілення комплексних довготривалих програм 16
Загальні рекомендації 16
Інструменти системного аналізу 16
Історія розвитку видавничої справи 18
Завдання системного аналізу та його етапи 19
Поняття про системи. Властивості систем.Основні етапи розвитку і вдосконалення технічних систем 20
Принципи функціонального підходу, морфологічного та поелементного аналізу систем 22
Системний аналіз у поліграфічній промисловості. Класифікація сиcтем поліграфічної технології.Прогнозування розвитку технічних систем 27
Основні принципи системного підходу при вивченні систем поліграфічної
промисловості 28
12. Список літератури 31
ПЕРЕДМОВА
Людство невпинно з щораз зростаючими темпами прямує до комп'ютерної гносеотехніки (КГ), яка насамперед створює пе редумови якісно нової організації індивідуальних та колективних знань. В КГ значно вищі межі обсягів знань, що може охопити одна людина протягом короткого періоду часу при незначних пси хофізичних навантаженнях. Це пояснюється меншими вимогами до запам'ятовування в поєднанні з великими можливостями з'ясо вувати принципові властивості досліджуваних об'єктів та зв'язків між ними. Комп'ютерне представлення знань, осо бливо при поєднанні застосування аудіо- і відеоканалів представлення знань, є значно простішим для використання людиною. Це ще в більшій мірі стосується процесів нагромадження, оновлення, співставлення різнорідних даних та встановлення зв'язків, від функціональних до асоціативних. Підтримка різномислення і, як наслідок, підви щення результативності систем змі юють можливості засобів інформатики практично у всіх сферах діяльності людини.
Процеси створення системи пов'язані з вирішенням складних проблем різнопланового ха рактеру. Насамперед, це стосується гли бокого розуміння потреби користувачів, детального знання то н кощів предметної області (ПрО), а відтак - вироблення стратегії автоматизації та втілення задумів в реальній проектній розробці. Високий рівень професіоналізму спеціаліста з системного аналізу (СА) обумовлюється вмінням аналізувати проблему, оцінювати динаміку еволюційного розвитку інформаційних технологій, відслідковувати нові тенденції та ефективні інструменти процесів створення систем. Ці вміння виробляють певний системний стиль мислення спеціаліста, який є передумовою СА. Такий підхід до СА дає змогу створити деяку спеціальну мову та алгоритми роботи, виділити головні чинники та сформувати основні евристики. А далі вже доцільно братися за аналітичну роботу з підготовки матеріалів і документів для всесторонньої оцінки можливостей створення системи, вироблення технічного завдання, при потребі, з наступним ескізним проектуванням. Не завжди спеціаліст-розроб ник спирається в своїй роботі на об'єктивні закономірності. Не кожний фахівець зі систем намагається мислити системно і розгля дати вирішення поставленого завдання як об'єкт складної струк тури певної поведінки та якості. Часом, приймаючи на віру перше враження про поставлене замовником-користувачем завдання на розробку, спеціаліст-розробник системи вимушений декілька разів змі нювати свої оцінки аж поки він глибоко не усвідомить, що саме слід розробити та визначити і спрогнозувати, як саме має діяти новостворена система. Що саме буде найбільш потрібним в майбутньому при роботі користувача із реальнодіючою системою, є найбільш критич ним питанням для розробника. Тому про цес розробки системи фактично слід сприймати як взаємне навчання розробника і майбутнього користувача, впродовж якого обидві сторони отримують нові знання по суті проблеми доцільного вибору і оцінки шляхів її розв'язання. Але на це взаємне навчання і порозуміння витрачається і марнується доволі багато часу. Значно практичніше та доцільніше з професійної точки зору дивитися на проблеми не стільки очима замовника-майбутнього користувача системи, як очима спеціаліста-розробника, який володіє високим інтелектуальним потенціалом в заданій ПрО і через це сприймає світ таким, яким він є насправді.
Останнім часом відбувається суттєве підсилення можли востей спеціалістів по СА. Для цього створюються програмні за соби стимулювання творчого мислення фахівців і організації ком п'ютерної підтримки такого вагомого інструменту СА як організація мозкових штурмів (метод Delphi). До таких програм належить пакет Problem Solver Corporate Edition, розроблений американською фірмою Mind Link Software і удос коналений у новій версії 2.0 в напрямку сприяння уникнення стереотипності мислення. Вчені і системні аналітики прогнозують зростання впливу інформаційних ресурсів Internet на результа тивність системних досліджень. Це сприятиме поступу у роз витку новітніх технологій для найрізноманітніших галузей. Інформаційний вміст Web-сайтів, порталів і вертикальних структур-т.зв. ворталів [21] забезпечує якісно новий рівень підтримки про цесів генерування нових ідей, коли відбувається "перехресне за пилення" ідеями, генерування нових плідних рішень в сприятливих умовах інтерактивної взаємодії спеціалістів.
І. ОСНОВНІ ВИЗНАЧЕННЯ
Перш, ніж переходити до вивчення особливостей методології СА, спочатку наведемо формулювання деяких головних понять. Розглянемо визначення поняття система. Цей термін виник в результаті злиття двох грецьких слів: syn - з’єднувати воєдино, докупи і histemi - складати предмети або явища. Synhistemi - система. Це слово та розмаїті види систем виникли як результат рукотворної діяльності людини і проходження складних природних явищ, наприклад, таких процесів, як зміни в екологічних, геологічних, біологічних ут вореннях та зміни в земній корі і нав колоземній атмосфері й космосі. Існує безліч виз на чень поняття система. Наведемо лише декілька найбільш чітких і вдалих дефі ніцій із більше як декількох десятків різних визначень.[8, 17, 18, 23, 27]
1. Система:
а) Під системою розуміють сукупність складних угрупувань лю дей та технічних засобів, які мають задану цільову настанову;
б) Система - це множина різнорідних об'єктів із зв'язками між ними та залежностями з їх властивостями як в статиці так і в динаміці;
в) Система - це з'єднання великої кількості різнорідних елементів в поєднанні із множиною інтеракцій (параметрів), переліком цільових функцій, при цьому вказані елементи, їх взаємозв'язки та їхні інтеракції утворюють певну структуру, що динамізується в результаті функціонування;
2. Предметна область є спеціальним чином відокремлена та описана частина людських знань. ПрО містить опис:
а) об'єктів та елементів (явищ, ситуацій, дій, процесів, фактів і т.п.), що виділяються з точки зору завдання, яке необхідно роз в'язувати;
б) відношень між виділеними та описаними об'єктами;
в) впливів (дій) на виділені елементи і об'єкти та відношення в результаті виконання певної заданої діяльності;
г) зворотніх впливів (зв'язків) від об'єктів та складових елементів середовища, що отчує систему;
3. Проблема - це запит, який має чітко визначену поставлену мету (ціль), але шляхи досягнення якої на момент виникнення запиту достатньо строго не встановлені.
4. Завдання - це результат декомпозиції (розділення) пробле ми на складові частини запиту, яке містить чітко поставлену мету (ціль) виконання, а також конкретний шлях (чи декілька альтернативних шляхів) його вирішення;
5. Цілі - це потреби, що мають значну міру невизначеності. Невизначеність цілей - як у їх формулюванні, так і в тому, що їх формалізація представляє надзвичайно складний процес, який передбачає створення адекватної математичної моделі з урахуван ням багатьох різноманітних факторів, як-то: техніко-економічного, соціального і навіть політичного;
6. Критерій - показник або мірило для оцінки ефективності вибраного шляху та засобів досягнення цілей;
7. Евристика (Heuristics) - вироблена система правил і методів пошуку квазіоптимального (наближеного до оптимального) рішення дуже складних проблем, яка не має строго формального обґрунтування і заснована на апріорному досвіді людини та інтуїції.
ІІ. ОСОБЛИВОСТІ СИСТЕМНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ
В основу системного підходу покладено принцип цілісності, тобто проектування системи на основі концепції представлення системи як єдиного цілого, що набуло нових якостей по від ношенню до властивостей його складових елементів. Поява нових підсилюючих або послаблю ючих якостей внаслідок набуття складною системою інтегративних властивостей є результатом впливу, такого фактору, як емерджентність.
Суть цього фактору пов'язана із на явністю синергічних зв'язків в складній системі, які за рахунок кооперативних дій деяких її частин викликають збільшення їх сумарного ефекту до величини більшої, ніж сума ефекту від тих же незалежно діючих частин, коли вони не є з'єдна ними в єдину цілісну систему. Таким чином набуття системою інтегральних властивостей, які не є результатом простого додавання характе ристик складових елементів системи із урахуванням способів їх з'єднання, обу мовлює необхідність здійснення СА при проектуванні системи. Цілісний аналіз допомагає особі, що приймає остаточне рішення, вибрати доцільну послідовність дій, здійснити загальне вивчення проблеми, визначити цілі, знайти альтернативні варіанти рішення і порівняти їх під кутом зору відповідних їм результатів. При системних дослідженнях вирішуються дві групи завдань - аналіз та синтез систем. СА зводиться до виявлення функцій новостворюваної системи на основі відомої структури. При системному синтезі вирішуються завдання формування структури системи, яка зможе реалізувати заданий перелік функцій. При цьому одна і та ж функція може бути реалізована різними варіантами структури. Водночас деяка конкретна структура здатна реалізувати ряд функцій. В процесі виконання системних досліджень при проектуванні системи послідовно вирішуються завдання аналізу і синтезу, а остаточним результа том, як правило, виступає саме синтез системи, яка покликана вирішити виявлену проб лему. Основним інструментом аналізу, оптимізації і синтезу системи є моделювання, матричні і графічні методи, морфологічний вибір та інші. Схема взаємозв'язку завдань СА і синтезу зображена на рис. 1. [24]
Існує ряд методик проведення системних досліджень, які мають окремі відмінності. Та більш суттєвим є виявлення тих спільних процедур СА, які притаманні різним системним підходам при створенні системи. До загальноприйнятих у всіх системних дослідженнях належать:
а) визначення чіткої послідовності дій;
б) формування цільових і ресурсних настанов та засобів;
в) виділення і послідовне з'ясування альтернативних варіантів рішення проблем;
г) обґрунтування критеріїв вибору та прийняття рішень щодо остаточного варіанту розробки системи.
Провідне місце в СА належить обґрунтуванню глобальних цілей діяльності з наступною їх декомпозицією в ієрархічну схему менших цілей - аж до завдань такого рівня, коли можуть бути визначені необхідні ресурси, та з якого розпочинаються реальні дії по досяг ненню глобальних цілей. Зрозуміло, що засоби і способи досяг нення цілі завжди випливають із самої цілі. Окрім того очевидним є і те, що цілі нижнього рівня є нічим іншим як засобами (способами) досягнення цілей безпосереднього верхнього рівня.
Як це видно із означення терміну - система є множиною взаємозв'язаних елементів та змінних параметрів, що знаходяться в певному відношенні один з одним. Коротко зупинимось на характеристиці основних типів зв'язків. Безпосередні зв'язки між об'єктами чи елементами системи, які визначають будову системи, називають функціонально необхідними. Другий тип зв'язків, про який вже згадувалось на початку розділу 2 називається синергічним. Ці зв'язки обумовлюють кооперативні дії деяких частин системи, забезпечуючи збільшення їх загального ефекту до величин, які перевищують сумарний ефект незалежних дій тих же складових частин. Слово synergeiia - сумісна дія, має грецьке походження і застосовується в літературі про системні дослідження. До третього типу зв'язків - надлишкового відносять як надлишкові, зайві зв'язки, так і суперечливі зв'язки. Плідність синергічних зв'язків обумовлює властивості цілісності системи, тобто таких, що були відсутні в складових частинах системи.
Множина станів системи відображається в багатоманітності значень її змінних, та сукупності зв'язків між ними. Множина елементів (об'єктів) та різноманітність зв'язків називається струк турою системи. Якщо структура системи є повністю відомою, ми маємо справу із структурованою проблемою, для вирішення якої рекомендується застосовувати математичний апарат дослідження операцій. Найчастіше ж структура системи відома лише частково і тоді має місце слабо структурована проблема, вирішення якої здійснюється із застосуванням методології СА [1,7,8,16,18,25,27,30].
Важливе місце в СА належить визначенню поняття функції системи. В природних системах функція є наслідком самого способу існування системи, її цілісності та структури. Штучні ж системи мають визначену структуру, бо вони повинні функціонувати наперед заданим чином і повинні служити виконанню певної функції. Якщо в природних системах структура визначає форму функціонування об'єкту, то в штучних рукотворних системах функція виступає як реальне втіле ння цілі і наперед визначає створення тієї чи іншої структури, що в найбільшій мірі відповідає виконанню заданої функції як актуальної цілі.
Вплив зовнішніх умов функціонування системи пов'язаний із впливом середовища, що оточує досліджувану систему, як це видно із рис. 2.
Система - це все те, що зцементоване в єдність і цілісність однією ціллю. Як вдало висло вився один із вчених, "система вирізається із середовища по тіні, яка відкидається ціллю". Середовище, в якому виникають проблеми, само по собі не є статичною цілісніс тю. Середовище є динамічним, воно завжди змінюється та піддається як зовнішнім, так і внутрішнім впливам. Середовище змінюється разом зі своїми проблемами, та їх рішеннями. Змінюється середовище в часі, бо на нього вплива ють різні події.
Системні дослідження виконуються поетапно, а кількість етапів коливається від трьох до восьми. Окремі етапи складаються з процедур. Термін процедура означає впорядковану сукупність взаємозв'язаних певними відношеннями дій або робіт, скерованих на рішення задачі.
ІІІ. ЕТАПИ І ПРОЦЕДУРИ СА
1. Виявлення і аналіз проблеми.
Перш за все необхідно виявити наявність проблеми, чітко її зформульовати та проаналізувати. Для цього необхідні достовірні початкові дані, що піддаються спеціальному ретельному опрацю ванню. Опрацювання даних головним чином передбачає застосу вання трьох видів операцій: фільтрації, укрупнення та комплекс ного їх представлення. Лише після виявлення проблеми і вста новлення її актуальності та виконання процедури аналізу проблеми можна приступати до самого процесу її розв’язання. Головною вимо гою на першому етапі СА є уникнути постановки неіснуючої проб леми, а відтак і неправдивих цілей. Суттєвим при виявленні проб леми є те, що не слід базуватись на існуючих структурних обме женнях і організаційних рамках. Перший етап СА важко форма лізувати, тому успіх досягається насамперед завдяки високому професіоналізму системного аналітика, його досвідом, інтуїцією, глибиною проникнення поставленою проблемою. Слід додати, що вагомість першого етапу СА дуже висока, бо неправильне або неповне виявлення проблеми може викривити результат першого етапу СА. Процедури першого етапу СА:
а) Збір даних, що відносяться до проблеми, її минулого, сьогод ення та майбутнього (прогноз). Тут вдається виявити ті еволю ційні тенденції, характеристики розвитку тих чи інших показників, зміни парадигми побудови системи;
б) Фільтрація та комплексне представлення даних передбачає відбір, укрупнення, сортування, групування певних показників, їх співставлення і представлення в зручній формі існуючого і очі куваного (прогнозованого) стану системи, встановлення розходжень між ними. Тим самим в результаті виконання цих досить трудо містких операцій полегшується надалі інтерпретація відібраних даних, а відтак - виявлення та аналіз проблеми. Дуже доцільним є виконання цих двох процедур із застосуванням програмних пакетів електронних таблиць, таких як Excel, QuattroPro, Lotus 1-2-3, які окрім того мають різнорідні засоби візуалізації даних.
в) Виявлення проблемної ситуації. Виявлене вище розход ження між потрібним (прогнозованим) і існуючими рівнями буде в одних випадках трактуватись як проблема, а може інколи вважатись як відсутність проблеми. Це визначається оцінкою особи, яка наділена правом приймати рішення. Вирішальним тут є розмір та характер виявлених відхилень задуму і існую чого стану;
г) Наступною дуже важливою процедурою першого етапу СА є точне формулювання проблеми, що по суті забезпечує вста новлення функції існуючої чи створюваної системи для вирішення проблеми. Рекомендованим в процесі формування є відбір і критичний аналіз основного кола концепцій, що впливають на проблему, а також встановлення суттєвого взаємозв'язку роз глянутої проблеми із суміжними та іншими проблемами;
д) Аналіз проблеми. Першим кроком аналізу проблеми є здійс нення декомпозиції, тоб то розчленення проблеми на її складові частини. Для складних проблем доцільним є побудова дерева проблеми, вершиною якого записується вироблене в 4-й процедурі формулювання проблеми. В гілках першого рівня рекомендуєть ся постановка питань, які відповідно розкривають, що необхідно знати, створювати і організовувати для вирішення проблеми. Як правило, перша гілка ділиться на три складові:
1.1 - призначення, ціль системи, яка надалі стане вершиною дерева цілей (ДЦ);
1.2 - умови, в яких буде діяти новостворювана система (тут може застосуватись відповідний метод прогнозування);
1.3 - Існуючі та перспективні способи досягнення цілей у виявлених умовах функціонування систе ми. В п. 1.3 доцільно виконати огляд новинок в царині систем та вия вити прогностичні тенденції еволюції систем. Друга гілка першого рівня дерева проблеми повинна відповісти на такі питання:
2.1 - функція системи (що повинна виконувати система);
2.2 - структура частини забезпечення системи (інформа ційне, програмне, апаратне (технічне), лінгвістичне, орга нізаційне, правове забезпечення);
2.3 - механізм функціонування системи (пакетний, по запиту, інтерактивний (on-line), багато задачний, розподілений, мережний) - тобто як система має діяти в раціональному режимі;
Третя гілка першого рівня розділюється на такі складові:
3.3 - характеристика способу організації розробки системи;
3.2 - організація функціонування системи (способи взаємодії підсистем системи у виз на че но му раціо нальному режимі);
3.3 - організація взаємодії системи з іншими системами.
Для дуже складних проблем дерево проблеми може бути деталізованим ще на один рівень вглиб. Однак для переважної більшості систем наведена тут схема декомпозиції дерева проблеми є достатньою, хоч при потребі може бути роз ширена.
2. Визначення системи і її структури
Розробка принципів функціонування системи як і вибір її струк тури представляє собою одне із найбільш складних та відповідальних завдань проектування системи. Вирішення цих завдань дозволяє на початкових стадіях розробки визначити:
види діяльності, які повинні бути комп’ютеризовані;
1.2 склад підсистем та перелік окремих об'єктів системи;
1.3 перелік зовнішніх систем, з якими передбачається взаємодія;
1.4 основні форми управління та способи взаємодії складових елементів системи;
1.5 загальні вимоги до функціональних характеристик об'єктів, підсистем і системи в цілому.
Впродовж другого етапу СА доцільно виконувати такі три процедури:
а) Визначення системи належить до достатньо складного завдання, яке важко піддається формалізації. Як і для першого етапу СА тут досвід системного аналітика, його наукова компе тентність, добросовісність в поєднанні із глибоким проникненням та розумінням проблеми є запорукою та визначальними фактора ми успішного виконання другого етапу СА. Ретельно слід вивірити і обгрунтовано вирішити, що належить до системи і що є зайвим, і тому його недоцільно вносити в новостворювану систему.
Розширення системи є доцільним в разі виявлення причетності об'єктів чи елементів до остаточного результату функціонування системи. Система є відкритою для речовин, енергії, інформації, які впливають на її вхід та виступають або як обмеження, або як сприяючі фактори. Наприклад, дослідженнями японських вчених встановлено, що запах жасмину стимулює продуктивну і творчу діяльність програмістів. То ж не дивно, що забезпечення фізіологічного та психологічного комфорту має розглядатись як один із сприятливих факторів при побудові системи.
Завжди слід пам'ятати, що система є власне тим засобом, який призначений вирішувати проблеми, тому не слід забувати і про забезпечення стиків, які повинні усунути бар'єри та вузькі місця. Стосовно системи це, насамперед, відноситься до вибору вдалого інтерфейсу людини із комп'ютерними засобами. Доцільно передбачити організаційні та апаратно-програмні вдос коналення, які не дозволяють допустити втрати або зменшення достовірності інформації, затримки в її передаванні. Це сприятиме якісному виконанню процесів прийняття рішень.
б) Процедура визначення середовища. Оточуюче систему середо вище ділять на фізичне і технічне оточення, економічне середо вище, соціальне оточення. До фізичного і технічного оточення належать існуючі технічні системи, досягнутий рівень технічного і технологічного розвитку, а також природні умови. Економічні умови для розробленої системи визначають другий тип. А суспільні та індивідуальні людські фактори обумовлюють особливості соціального середовища. Ось тому визначення середовища пов'язане із виявленням впливів оточуючого систему оточення. Необхідно вия вити дію різних зовнішніх факторів, що впливатимуть на роботу системи.
в) Процедура передбачає здійснення аналізу структури системи. Від розро бника вимагається вміння на рівні вченого-дослідника передбачити найбільш доцільний структурний поділ системи на підсистеми чи модулі і компоненти, визначити рівні ієрархії та пріоритетів. Чітке усвідомлення та глибоке розуміння того, для виконання яких саме функцій насамперед призначена система, для реалізації яких інформаційних процесів вона буде найбільше надаватись, дозволить розробникові системи виявити ключові елементи та відношення між ними, які забезпечують найефективніше цілеспрямоване функціонування системи.
3. Визначення цілей і критеріїв
Третій етап СА пов'язаний із виконанням процедур виявлення генеральних або головних цілей, їх чіткого формулю вання, наступної процедури конструювання критеріїв ефектив ності та третьої процедури декомпозиції цілі з побудовою дерева цілей.
а) Процедура. Цілі розглядаються у вигляді планів, що виражають результати, які повинні бути досягнуті при створенні системи. Водночас цілі виступають як зв'язки, що перекидають місток із сьогодення в майбутнє і навпаки – з майбутнього у сьогодення. Це пояснюється тим, що від наших дій суттєво залежить поведінка системи та об'єкту, для якого вона розробляється. Очевидно, що зміст цілей вирішення проблеми і складових частин проблеми (завдань) є різним, бо ранг цілевих настанов щодо проблеми є вищим. Маючи високий ранг, ціль вирішення проблеми спричиняє складність постановки цілей стратегічного рівня. Що стосується завдань, їх цілевиявлення є значно виразнішим, чіткішим. Тут існує ряд вироблених критеріїв та широко вживаних показників функці онування. Цілі для проблеми вдається визначити тільки орієнтовно, застосовуючи в більшості випадків суто якісне їх конфігурування. Окрім того, слід пам'ятати, що цілі розділяються на функціональ ному рівні (часто їх ще називають цілі-потреби), технологічному рівні і в інших розрізах. Ось чому для окремих складних проблем доцільним є створення моделі цілей, в якій присутні різні рівні представлення цілей вирішення дуже складних проблем. На практиці часто технологічну ціль представляє рівень завдань. Тому процес проектування системи прийнято розглядати виходячи зі сукупності завдань, виконання яких в більшості випадків дозволяє вирішити проблему. Доцільно при розгляді досліджуваної проблеми у виді сукупності розв'язку завдань враховувати й альтернативні шляхи їх здійснення (див. рис. 3).
Що стосується цілей - проблем, які характеризуються більшим ступенем невизначеності як стосовно формування так і щодо їх формалізації у виді математичної моделі, то системно-аналітичні дослідження вимагають від системного аналітика розробки концептуальних засад. Якісно вироблені концептуальні основи вирішення проблем сприяють зменшенню затрат на розробку математичної моделі.
б) Процедура вибору критеріїв ефективності (оптимальності) тісно пов'язана з виявленням і формуванням цілей. В СА крите рій-правило, за яким здійснюється відбір тих чи інших засобів досягнення цілі. Критерій в загальному вигляді доповнює поняття цілі і допомагає визначити ефективний спосіб її досягнення. У тих випадках, коли між ціллю і засобом її досягнення існує чітко визначений однозначний зв’язок, критерій може бути заданий у виді аналітичного виразу. Однак така сприйнятлива ситуація можлива лише в нескладних системах управління, для яких критерії ефективності задаються у виді деякого функціоналу. Функціонал дозволяє визначити управляючі впливи, що забезпечують задану ціль управління. В таких випадках поняття цілі і критерію зливаються. Очевидно, що в складних системи із високим ступенем невизначеності, коли цілі мають якісний характер, отримати аналітичні вирази є практично неможливо. Тому для таких ситуацій слід відрізняти цілі від критеріїв, що характеризують засоби їх досягнення.
Оскільки критерій є мірилом ефективності вибраного шляху та засобів досягнення цілей, необхідно, щоб критерії і оцінки, вживані в процесі прийняття остаточних рішень, були чітко визначені і сформульовані. Якщо зібрати воєдино вимоги до критеріїв, отримаємо сукупність правил, які мають деяку надлишковість та дозволяють різнобічно висвітлити багатоаспектність підходу системних аналітиків до оцінки придатності критеріїв.
Правило 1. Критерій повинен дійсно характеризувати ефективність та якість системи, по можливості - прямо, а у випадку, коли це неможливо - непрямим чином.
Правило 2. Критерій має легко визначатися: в кращому випадку у вигляді деякого матема тичного виразу або числового еквіваленту, мовних рівнів абстракції, графічних, та евристичних інтерпретацій і навіть парадигм.
Правило 3. Критерії повинні бути фізично очевидними та мати межі змін, що відповідають фізичному стану системи.
Правило 4. Критерії повинні дозволяти здійснювати оптимізацію як окремих об'єктів системи, так і самої системи в цілому.
Правило 5. Критерій має дозволяти здійснювати оцінку ефективності системи на різних етапах життєвого циклу - від досліджень-розробки, аж до подальшої експлуатації та оновлення системи.
Не всі наведені у правилах вимоги до конструювання та вибору критеріїв вдається в повній мірі задовольнити. Також слід зауважити, що критерій оптимальності функціонування та розвитку системи повинен забезпечити вибір шляху побудови системи, який дозволив би задовольнити вимоги до системи, не перевищуючи встановлений рівень затрат (тобто ресурсних настанов). Існують реально і ситуації, коли оптимальний шлях побудови системи не може бути вибраний лиш е за одним показни ком, тому виникає потреба в застосуванні двох і більше критеріїв вибору, тобто матиме місце багатокритеріальний вибір. Кожен з критеріїв відповідає певній вимозі. Наприклад, при виборі апара турного оснащення системи найчастіше застосовують співвідно шення двох головних критеріїв продуктивність/вартість. В складних випадках багатокрите ріального вибору застосовують коефіцієнти вагомості різних критеріїв та відповідні моделі багато критеріальної оптимізації.
в) Процедура побудови графічної моделі декомпозиції цілі - ДЦ. Дерево цілей представляє собою впорядковану ієрархію цілей, яка характеризує їх підпорядкованість та внутрішні взаємо зв'язки.Узагальнений вигляд ДЦ зображено на рис.4. Вершиною ДЦ є а0 - генеральна стратегічна ціль, яка має стратегічну вагомість при побудові системи. Декомпозиція а0 призводить до формування першого рівня ієрархії, вагомість якого співмірна з тактичними цілями. Подальша декомпозиція ДЦ дозволяє сформувати другій рівень ієрархії, вагомість якого порівнюється із оперативним рівнем цілей. Продовження декомпозиції дозволяє сформувати третій рівень, на якому вже в багатьох випадках вдається оцінити перелік укрупнених засобів досягнення цілей рівня 2. Так а1121, а1122 і а1123 є засобами досягнення цілі другого рівня а112.При побудові ДЦ доцільною є орієнтація на структуру системи, яка була встановлена на попередньому етапі СА. Одне з головних завдань побудови ДЦ встановлення повної в'язанки засобів, що забезпечують досягнення поставленої генеральної цілі побудови системи та виявлення зв'язків між цими засобами. Тому ДЦ виступає як єдина, але глибоко деталізована ціль новостворюваної системи. Дерево є зручним засобом для представлення існуючих в системі ієрархій. Корінь дерева є тотожнім всій системі, а рівні дерева - підсистемами і елементам системи. Аналогічним чином і в ДЦ корінь відповідає генеральній цілі, а решта вершин після декомпозиції відносяться до мен ших цілей. По мірі руху вниз по рівнях ДЦ цілі стають все більш подрібнені. Розбиття генеральної цілі на менші продовжується до того часу, поки не з’явиться можливість зв'язати цілі нижніх рівнів ієрархії ДЦ із засобами, що забезпечують виконання цих цілей. Оскільки глобальну генеральну ціль, як правило, не вдається зв'язати із засобами її досягнення, тому доцільність декомпозиції є очевидною. Багатократно перевірений досвід показав, що здійснення декомпозиції цілі на локальні цілі дозволяє виявити впродовж декількох кроків ієрархічного поділу цілей остаточні засоби їх досягнення. Ось чому центральним методом СА став метод порівневого розділе ння генеральної цілі на складові частини, який отримав назву методу побудови ДЦ. Починаючи з процедури цілевиявлення та формулювання генеральної цілі, що пов'язані із встановленням вимог метасистеми та цілей, і обмежень зовнішнього середовища, й завершуючи її декомпозицією і побудовою ДЦ, - всі ці роботи мають творчий характер та базуються на суто евристичній основі, тобто відносяться до неформальної частини теорії прийняття рішень.
На початковій стадії створення системи ціль розглядається таким станом, досягнення якого дозволить розв'язати проблемну ситуацію. При цьому ціль виступає як суб'єктивний образ остаточного результату функціонування системи. Тому для побудови дерева цілей рекомендується залучати групи експертів та застосовувати такі методи, як генерація ідей, мозковий штурм-метод Делфі, сценарний підхід.
г) Порядок побудови ДЦ
1.1 Чітко формулюємо генеральну ціль. При вирішенні складних і дуже відповідальних завдань залучають експертів для виконання системних досліджень. При цьому корисним є складання сценарію, який дозволяє виявляти найбільш важливі зміни, що мають місце в середовищі і системі, побудова прогнозу розвитку та оцінок впливу нових інформаційних технологій на систему. Всі ці відомості сприяють достатньо повному опису системи з оцінками ймовірності тих чи інших шляхів розвитку системи та дозволяють достовірно оцінювати засоби, що необхідні будуть для реалізації кожного з шляхів й відібрати кращий з них.
1.2 На основі сценарію, пересуваючись по рівнях ДЦ зверху вниз, будують перший варіант ДЦ. Число рівнів, як правило, коливається від 4-х до 8-ми. Цілі кожного наступного рівня повинні забезпечувати повністю досягнення відповідних цілей безпосередньо розташованого над ними рівня. При побудові ДЦ буде представляти собою граф із логікою "І/АБО", тобто міститиме і альтернативні цілі.
1.3 Здійснюється оцінка ДЦ шляхом уточнення і кількісного опису всіх його елементів. Оцінюються цілі на всіх рівнях та зв'язки між цілями, встановлюються критерії та вагові коефіцієнти, виконуються необхідні розрахунки. Всю цю складну і дуже відповідальну роботу при вирішенні складних проблем здійснюють спеціально підібрані експертні групи, які застосовують процедури відомого методу мозкового штурму-методу Делфі, та інші методи системних дослід жень. В теперішній час, а в майбутньому тимпаче, доцільно застосовувати нові можливості мережних з'єднань як через локальні мережі, мережі телеобробки, так і мережу Іnternet. Справа в тому, що Дельфійський метод системних досліджень [6] використовується виходячи із постулату, що члени експертної групи фізично не можуть бути присутніми в одній кімнаті. Загальноприй нятими стадіями Дельфійського методу досліджень є:
а) кожен експерт розробляє своє рішення завдання побудови ДЦ, розробляючи свою версію. Автор анонімно передає свої рішення. Окрім того ніхто з експертів не знає рішення інших експертів.
б) результати колективної розробки групи експертів узагальню ються відповідальною особою, формуються зведені дані, які доводяться до відома всіх експертів.
в) відтак експерти висловлюють свою згоду чи незгоду з певними рішеннями або (і) пропонують нові рішення та ідеї.
г) далі стадії повторюються, поки анонімна група не досягне прийнятного результату для особи, що приймає рішення.
Складність Дельфійського методу на сьогодні усувається внаслідок застосування програмних (в тому числі мережних) комп'ютерних засобів. Насамперед це стосується дуже вдалої розробки корпорації Mind Link Software, яка в 1995 році випустила оновлену версію 2.0 програмного пакету Problem Solver Corporate Edition. Головне призначення програми Problem Solver Corporate Edition - стимулювання творчого мислення і організації мозкових штурмів Дельфійським методом на своєму комп’ютеризованому робочому місці. У новій версії програми забезпечується кероване рішення завдань, покращено алгоритм сортування та пошук фрагментів тексту. Для зручності роботи експертів до пакету додана утиліта гнучкого формування і генерації звітної документації про результати системної розробки проекту методом Делфі. Програма дозволяє швидко навчити користувача-експерта застосовувати можливості комп'ютерної підтримки Дельфійського методу. З цією метою в навчальній компоненті програми передбачені вправи для самонавчання (входження в предметну область ПрО). Використані у вправах тригери ідей автори розробленої програми націлили на те, щоб допомогти експертам перебороти стереотипність мислення. Нові підсистеми Evaluate та Refine дозволяють розглядати та удосконалювати ідеї, а зручна база даних для ідей - Thought Warehouse зберігає запропоновані ідеї для подальшого використання. Експерт за допомогою цієї програми спроможний генерувати більше ідей за короткі проміжки часу і ці ідеї зможуть бути швидко перетворені в стратегії. Випускається як автономна, так і мережна версія для робочої групи експертів, що здійснюватимуть мозковий штурм методом Delphi.
В результаті експерти оцінюють перший варіант структури ДЦ, доповнюючи його пропу щеними елементами, вилучаючи та усуваючи зайві, невірно сформульовані і завідомо нереа лістичні (фантастичні пропозиції). Підлягає контролю і однозначність сприйняття та усвідомлення формулювань цілей, правильність розташування цілей на тих чи інших рівнях. Окрім того дуже суттєвою є оцінка досяжності кожної із запропонованих цілей за той період часу, на який зорієнтоване ДЦ. В ході 2-х-3-х турів експертних досліджень вдається в більшості випадків прийти до певного завершеного рішення. Експерти пропонують і необхідні кількісні оцінки, наприклад, вагові коефіцієнти, що характеризують як вагомість критеріїв, так і вагомість тих чи інших цілей даного рівня для досягнення зв'язуючої їх цілі вище розташованого рівня. Доцільно для вагових коефіцієнтів застосовувати десяткові долі. Коли це не вдається зробити, лишаються нечіткі оцінки ("неважливо", "важливо", "дуже важливо"). Усереднення кількісних оцінок та об'єктивізація суджень експертів здійснюється на основі спеціальних методик [5]. В результаті оцінки [5,30] ДЦ розробляється уточнений остаточний варіант ДЦ з логікою "І/АБО".
4. Знаходження і оцінка альтернатив
Четвертий етап СА передбачає виділення і послідовний розгляд альтернативних варіантів вирішення проблеми, обґрунтування вибору раціонального шляху побудови системи.
а) Процедура пошуку способів досягнення цілей зводиться насамперед до визначення заходів та матеріально-технічних засобів, що забезпечують реалізацію цілей найнижчого рівня ДЦ. На цій основі може бути встановлена вартісна оцінка тих чи інших способів, а в окремих випадках і очікуваний ефект (при ретельно сконструйованому критерії ефективності). Співставлення затрат та ефекту є найкращим аргументом при виборі кращого із конкуруючих способів, а окрім того дозволяє раціонально використати наявні ресурси.
б) Процедура четвертого етапу СА - оцінка ефективності заходів щодо системи в цілому. Необхідність в такому оцінюванні обумовлена тим, що ефект збільшується із-за корисності окремих засобів (заходів) не тільки для своєї, але й для іншої, або навіть декількох інших цілей. Якщо врахувати ефект взаємодоповнення цілей, це сприятиме уточненню оцінки ефективності системи. Достатньо обґрунтованою оцінкою ефективності тих чи інших засобів або заходів стосовно системи в цілому є застосування вагових коефіцієнтів, що характеризують значимість цілей. Спільне застосування цих коефіцієнтів і економічних оцінок ефективності затрат, що відносяться до тих же цілей, дозволяє отримати задовільні результати для оцінки альтернатив.
5. Вибір остаточного варіанту побудови системи
П'ятий етап СА має забезпечити прийняття рішення, що рівнозначне переходу в ДЦ від графу з логікою "І/АБО" до графу лише з логікою "І". Цей перехід здійснюється шляхом вилучення тих цілей, які не відіграють суттєвої і вирішальної ролі, або ж не забезпечуються необхідними ресурсними
30.05.2013 21:05-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора