Реализация данного шага в значительной степени отражает применение ранее рассмотренной нами общей схемы системного подхода, включающей следующие аспекты:
- элементный,
- структурный,
- функциональный,
- исторический.
Этот шаг достаточно громоздок и введем в качестве более мелких действий аналитика на данном шаге стадии – как третий уровень иерархии этапов системного анализа.
К настоящему моменту у нас есть краткая формулировка исходной проблемы, проблематика и дерево проблем. Т.е. аналитик уже несколько вник в проблему и необходимо провести ее дальнейшую формализацию – построить количественную модель проблемной ситуации.
Составляется расширенное описание предметной области проблемной ситуации на естественном языке – создается концептуальный сценарий.
Вся имеющаяся информация о ситуации излагается в виде связанного текста, прочитав который независимый субъект может понять, о чем идет речь и какие объекты и параметры относятся к проблемной ситуации.
Этот концептуальный сценарий проблемной ситуации служит первичной основой для выявления ее состава. Здесь может использоваться следующее простое правило: Существительные из текстовых описаний предметной области рассматривать в качестве элементов проблемной ситуации.
Конечно, это не абсолютное правило, но на начальном этапе выявления состава системы служит хорошим инструментом для уточнения модели.
Шаг 3-Стадия 2. Классификации элементов.
У нас в итоге имеется значительный список понятий и объектов, имеющих отношение к проблеме, но некоторые элементы могут относиться не к проблеме, а к окружающей среде. Для прояснения ситуации следует провести группировки элементов системы по классам общности.
Классы общности зависят от формулировки проблемы и предметной области проблемы.
Например, это может быть классификация по ресурсному составу: связаны ли элементы с веществом, энергией или информацией (или более детальной классификации ресурсов).
Другой вариант классификации: управляемые и неуправляемые элементы и ограничения, т.е. можно ли на них воздействовать со стороны субъектов проблемы или нет.
К управляемым элементам проблемной ситуации отнесем элементы, которыми субъект управления может распоряжаться по своему управлению.
К неуправляемым элементам отнесем элементы, которые находятся вне сферы воздействия субъекта.
К ограничениям отнесем граничные условия, т.е. предельные значения характеристик элементов.
Практически в любой задаче управления определение управляющих воздействий и ограничений является необходимым условием организации управляемого процесса.
Для проблем, связанных с организационными системами, классификация может быть построена на основе разбиения всей полученной информации о проблемной ситуации по следующим классам:
- элементы технические и природные,
- элементы экономические,
- элементы социальные.
Классификация всех элементов ситуации позволяет упорядочить информацию и облегчает выполнение следующей фазы – определить структуру проблемы (системы).
Шаг 3-Стадия 3. Выявление структуры.
Анализируя списки элементов проблемной ситуации можно определить структуру проблемы, которая представляет собой совокупность связей между элементами.
В реальных задачах системного анализа данный этап представляет достаточно сложную проблему в силу того факта, что аналитик всегда сталкивается с многоструктурностью. Как мы отмечали, взаимосвязи между элементами системы отражают взаимообмены ресурсами: материальными, энергетическими, информационными и для каждого вида ресурса можно построить свою структуру системы.
Таким образом, на данном шаге аналитик должен определить, какие виды ресурсов будут определять структуры системы и только затем определять соответствующие структуры.
На данном шаге процедуры анализа и синтеза размыты. Поскольку, анализируя состав системы, приходится выискивать взаимосвязи между элементами, т.е. синтезировать их. Наиболее удобный путь определения структуры основан на иерархическом представлении структур.
Для сложных проблем, для которых элементный состав составляет несколько сотен элементов, это достаточно сложная задача, требующая использования вычислительной техники.
В настоящее время существует целое направление в системном анализе – системно-структурный анализ, направленное на выявление структурных особенностей систем, и для поддержки которого разработаны многочисленные специализированные приложения SADT (Structured Analysis and Design Technique) или IDEF – технологии, ERD (Entity-Relationship Diagrams – диаграммы «сущность - связь»), STD (State Transition Diagrams – диаграммы переходов состояний) и др.
Эта тема настолько большая, что мы посвятим ей в дальнейшем отдельный раздел.
Шаг 3-Стадия 4. Определение функций.
Данная стадия является естественным продолжением определения структуры системы. Выявив структуру системы, мы установили наличие связей между элементами системы. Теперь следует охарактеризовать эти связи более детально: что делает каждый элемент, как его действия сказываются на других компонентах системы и каков его вклад в действия системы в целом.
Каждый элемент системы, рассматриваемый как «черный ящик», обладает своим поведением, имеет свою функциональность. Подобрав соответствующую модель, связывающую вход элемента с его выходом, можно сделать черный ящик «прозрачным».
Этот этап работы требует широкого использования математических моделей систем, хорошего знания свойств и особенностей таких моделей.
Особого внимания может потребовать выявление нелинейных характеристик системы: скачков характеристик, смен состояния, выявления определенных стадийных или циклических закономерностей.
В общем случае, к сожалению, у аналитика слишком мало информации для построения полных функциональных моделей. Поэтому строгие функциональные зависимости приходится заменять некоторыми качественными моделями, используя различные экспертные методики.
Шаг 3-Стадия 5. Модель системы – как есть (as is).
К данному моменту имеется достаточно детальная модель системы, описывающая сложившуюся проблемную ситуацию. Для более полного уяснения проблемы требуется определить ее место в иерархии систем окружающей среды, т.е. требуется определить, в какой надсистеме текущая проблема будет выступать в качестве элемента.
Такое рассмотрение позволяет уточнить описание системы и ее границы. Полученная картина проблемной ситуации, построенные структурные и функциональные модели позволяют более четко определить характеристики проблемы и сформулировать в понятиях построенных моделей – какова желаемая ситуация (т.е. построить модель to be).
Таким образом, к концу третьего шага текущего этапа системного анализа мы выделили систему из среды, преобразовали нашу концептуальную модель проблемы в некий комплекс математических структурных и функциональных моделей.
