18.Декомпозиционный метод в системном анализе. Принципы и основания декомпозиции.

Важнейшим подходом, позволяющим исследовать сложные проблемы, являются методы декомпозиции.

Декомпозиция – это представление системы в виде совокупности подсистем (или элементов), называемой декомпозиционным множеством.

Декомпозиция и выявление структурных уровней или иерархической структуры широко используется в настоящее время во всех областях науки.

Декомпозиция основана на иерархии. В общем случае термин иерархия означает соподчиненность. Первоначально он применялся для характеристики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т.п., а затем понятие иерархии было распространено на любой согласованный по подчиненности порядок объектов. К таким объектам относятся структурные элементы системы: иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве.

Возможна декомпозиция процессов системы во времени и в пространстве, следствием чего является их представление в виде сети.

Объектом декомпозиции в организации также является декомпозиция целей системы, возникающих проблем и задач, необходимых для их решения, функций управления, стратегий. Иными словами, большинство аспектов функционирования организации могут быть подвергнуты декомпозиции.

Потребность в представлении систем для исследований с разной степенью детальности обусловлена причинами

1. научного (исследовательского)характера - для изучения объекта (например, исходной цели) оказывается необходимым ее деление на составляющие части так, чтобы стало возможным более подробное непосредственное изучение каждой из них.

2. организационного характера - деление исследуемого объекта необходимо для обеспечения эффективного управления различными подсистемами.

Суть общей задачи декомпозиции (структуризации) состоит в делении целого на части по определенным правилам.

Одним из таких правил является то, что объект (например, цель) более высокого уровня иерархии  может функционировать (быть достигнута) только через реализацию детализирующих (обеспечивающих) его  объектов (подцелей). Структура целей формируется в виде иерархии («дерева») целей, выражающей их соподчинение и внутренние взаимосвязи. Таким образом, основная задача структуризации целей – последовательное развертывание исходной (иначе, «генеральной») цели на множество обеспечивающих ее подцелей и задач для формирования детального и полного информационного представления о процессе достижения исходной цели.

«Дерево целей» является традиционным методом декомпозиции.

Термин «дерево» подразумевает использование иерархической структуры, полученной путем разделения общей цели на подцели, а их, в свою очередь, на более детальные составляющие, которые можно называть подцелями нижележащих уровней.

Принципы построение дерева целей:

• соподчиненность – элементы ДЦ нижнего уровня обусловлены элементами более высокого уровня и обеспечивают их реализацию;

• независимость целей одного уровня – каждая обеспечивающая цель, детализирующая исходную, должна быть независимой в смысле существования и быть необходимой для достижения исходной;

• сопоставимость – на каждом уровне детализации рассматриваются элементы, сопоставимые с точки зрения их содержания и влияния на элементы более высокого уровня.

• полнота – выполнение всех обеспечивающих целей должно быть достаточным для достижения исходной цели;

• правило перехода – переход от исходной цели ко множеству обеспечивающих ее достижение подцелей осуществляется на основе некоторого правила;

• конечность процесса – результатом процесса должно быть конечное дерево;

Основная проблема декомпозиции – необходимость компромисса между полнотой  «дерева» (проблема должна быть рассмотрена всесторонне) и простотой (дерево должно быть обозримым «вширь» и «вглубь»  и приемлемым для реальной работы).

Это достигается с помощью следующих правил (может тоже принципы, не знаю):

- существенности (в модель включаются только компоненты, существенные для целей анализа);

- элементарности (доведение декомпозиции до простого, понятного, реализуемого результата);

-  постепенной детализации модели;

- итеративности (возможности введения новых элементов в основания декомпозиции и ее продолжение по ним на разных ветвях дерева).

Возможны различные основания декомпозиции (т.е. признаки деления):

• декомпозиция целей;

• функциональная декомпозиция;

• структурная декомпозиция (декомпозиция по подсистемам);

• декомпозиция по структуре проблемы;

• декомпозиция по типам ресурсов системы (по входам);

• декомпозиция по результатам (выходам);

• декомпозиция по источникам воздействия на систему (основным компонентам среды);

• декомпозиция по видам деятельности;

• декомпозиция по процессу (по стадиям смены состояний системы);

• декомпозиция по этапам жизненного цикла (системы, проблемы, продукта и т. д.).

Обычно декомпозиция осуществляется по нескольким основаниям. Порядок их выбора зависит от целей исследования, особенностей проблемы и системы, а также предпочтений системного аналитика.