2.5. Программно-целевой подход в системных задачах
Приведенные выше примеры иллюстрируют использование программно–целевого метода анализа предметной области. Из примеров видно, что основой этого мощного метода являются системный анализ и теория графов. Учитывая важность такой методологии, рассмотрим суть этого метода более детально.
2.5.1.Этапы и область применения программно-целевого подхода
При системном анализе научно-технических и социально-экономических проблем и их решении характерны такие особенности:
большой размер проблемы и связность её компонент;
применимость решения проблем в долгосрочной перспективе;
высокая стоимость;
возможность различных способов для достижения целей;
Результатом применения к решению проблемы программно-целевого метода является комплекс разнородных, но согласованных мероприятий, направленных на достижение цели. Этот комплекс преобразует глобальную цель исследования в последовательность локальных целей для отдельных компонент системы.
Процедура формирования программ имеет экспертный характер и включает несколько основных этапов.
1. Анализ исходного состояния и формулировка цели программы. Рассматривается многоаспектность проблемы для подготовки исходного задания на программу.
2. Создание комплекса целей программы. При этом конечная (глобальная) цель структурируется, т.е. фрагментируется на подцели, и строится дерево целей программы.
3. Рассмотрение альтернатив и выбор наиболее эффективного варианта программы. Обычно выделяется несколько уровней альтернативности:
Устранение целей, недостижимых технологически и ресурсно.
Выбор систем для реализации функциональных целей программы.
Выбор способов создания этих систем в соответствии с доступными технологиями, набором материальных и временных ресурсов. Именно на этом этапе используется дерево целей.
4. Детализация выбранного варианта. Мероприятия программы уточняются соответственно требованиям системы управления.
Дерево целей.
Для построения дерева целей программы используется логическое свойство конъюнктивности понятий. При разработке целевой системы оно позволяет построить полный комплекс подцелей (функций будущих реальных объектов), которые в сумме должны обеспечить достижение общей цели. Иначе говоря, исходная цель представляется в виде суммы подцелей нижнего уровня дерева целей; при этом определяются целевые нормативы - количественные характеристики уровней достижения целей.
Пример дерева целей приведенный в самом общем виде представлен на рис. 2.7.
Рис. 2.7. Пример дерева целей.
Обычно распределение ресурсов между функциональными целями программы затруднено, и обеспечение целей ресурсами производят на нижнем уровне дерева целей. В информационных системах это документы и сведения о них, которые обеспечивают не только стыковку целей, но и полноту анализа функций системы. Информация и информационные задачи пользователей проявляются конкретно на самом нижнем уровне, как мы видели, и являются тем фактором, который и обеспечивает функциональную полноту системы и стыковку целей.
Локальные функциональные цели принадлежат листьям дерева. Чем больше номер уровня листа, том точнее оценка характеристик ресурсов для достижения соответствующей цели. Порядок достижения локальных целей при этом не нарушит последовательного достижения глобальных функциональных целей.
Составление полного дерева целей - сложная задача для экспертов высокой квалификации, от этого зависит успех последующей работы по построению программы.
В дереве целей узлы ранжируются по относительной важности реализации, что дает на следующем этапе формирования вариантов перейти к распределению ресурсов.
Возникает вопрос правил построения этого дерева, т.е. проведения декомпозиции главной цели. Именно этому вопросу и посвящен следующий раздел.