Декомпозиция

Декомпозиция рассматривается как инструмент системного исследования при анализе объекта.

Декомпозиция есть разделение целого на части для последующего анализа на основе этапов декомпозиции, сформированных на определенных критериях декомпозиции, представляющих таким образом логику декомпозиции.

Инструментом декомпозиции является дерево целей, которое может быть построено в виде дерева функции, дерева элементов (морфологическое дерево), которое строится как горизонтально, так и вертикально используя принцип пространственно-временной декомпозиции.

Цель

К р1

К р2

Кр3

В результате декомпозиции:

1. четко определяем структуру объекта;

2. получаем структуру исследуемой модели в соответствии с целью функционирования объекта.

3. положение исследуемого объекта, относительно внешней среды, выделение объекта из суперсистемы, определение действия на систему внешних факторов;

4. определение внутренней структуры объекта по видам элементов, функций и по виду отношений между элементами.

Основная цель декомпозиции - многоуровневые структурирования исследуемого объекта до уровня элементов тогда, когда станет возможным применять инструменты для измерения параметров элементов, связей, функций и т.д.

Уровней декомпозиции должно быть столько, чтобы в итоге появились задачи, функции и т.д., которые имеют свою размерность и которые можно определить по временным и объемным параметрам.

Количество уровней структурирования объекта называется глубиной декомпозиции.

Она ограничивается целью исследования объекта и уровнем абстракции, формируемым моделью объекта, а так же возможностью изменения параметров декомпозиционных элементов.

Различают следующие виды декомпозиции:

1. функциональное

Исходя из общей цели, определяются подцели, задачи и затем функции как совокупные выражения задачи.

Уровни дерева строятся по принципу: от общих функций (задач) к частичным (мелким) функциям в соответствии с принятой глубиной декомпозиции.

Конечные вершины дерева функции (F₁, F₂, F₃ …) представляют собой полный набор (перечень) функций операндов (элементарных функций), выполнение которых необходимо для достижения целей системы.

Используется для анализа функциональной структуры предприятия - по целям строится дерево функций и сравнивается, сопоставляется с имеющимися функциями на предприятии в соответствии с должностными инструкциями.

2. морфологическая (структурированная) декомпозиция

Признаком декомпозиции является классификация структурных единиц по важности в процессе принятия управленческих решений.

Наиболее важные элементы, те цель которых наиболее приближенны к целям системы.

Декомпозиция проводится от подсистем, морфологических блоков, узлов, вплоть до элементарных элементов структуры, до неделимых частей.

В итоге морфологической декомпозиции получаем схему организационной структуры.

3. технологическая декомпозиция (процессная)

Признаком декомпозиции являются этапы процесса функционирования системы как целенаправленной деятельности по удовлетворению общества продуктами функционирования системы.

Декомпозиция по технологическому признаку производится на основе жизненного цикла продукции описанного в ИСО 9004, этапы которого выступают в роли критериев.

4. декомпозиция по признаку развития

Производится в соответствии с жизненным циклом объекта. Критериями декомпозиции являются этапы цикла:

- зарождение;

- рост;

- развитие;

- стабилизация;

- спад;

- переход в другое состояние либо ликвидация.

Развитие такой системы определяется идеологией технофилогенетической спирали используя ее разомкнутый вид.

Особенности древесного графа

Результатом декомпозиции является построение пространственно ориентированного графа, узлами которого являются полученные в результате декомпозиции элементы, дугами, связывающими их, являются логические причинно-следственные связи. Такая вертикально-упорядоченная и горизонтально-разветвленная схема расположения элементов и связи между ними носит название древесного графа.

Граф является сложной структурной моделью объекта, построенной исходя из критериев декомпозиции с использованием временного и пространственного признака.

Особенности:

1. граф имеет вертикальную декомпозицию и представляет собой многоярусную структуру, в которой вышестоящие элементы доминируют над нижестоящей.

2. в каждый элемент входит лишь одна дуга, которая связана с вышестоящим элементом, а выходит несколько к нижестоящим.

3. элементы графа сравнимы между собой, т.к. соблюдается отношение строгого доминирования (сверху вниз).

4. максимальный элемент является одновременно главным. У него нет входящей дуги, но есть выходящая.

5. элементы, связанные отношением доминирования дугами образуют окрестность элемента, совокупность которых представляет какой-либо признак верхнего элемента.

В древовидной структуре окрестности элемента сгруппированы в уровни дерева (ярусы).

Ярус - совокупность элемента графа, для которого может быть найден один общий признак. Таким признаком называется критерий декомпозиции, который определяет состав уровней дерева.

Уровней получается столько, сколько критериев.

Все критерии должны подчиняться пространственному либо временному аспекту, и формироваться по какому-либо закону либо циклу.

Для построения правильной симметричной древовидной структуры необходимо ранжировать критерии декомпозиции так, чтобы процесс декомпозиции строился по системным правилам (от простого к сложному, от главного к второстепенному), чтобы рассмотреть все свойства объекта.

Существует два подхода к построению деревьев:

1. сначала формируются признаки - критерии декомпозиции, которые затем накладываются на неструктурированные объекты и формируется дерево.

2. сначала строится дерево как неориентированный граф, а затем под него подбираются обобщающиеся критерии, потом формируются уровни путем подтягивания элементов подкритерия.

Свойства деревьев:

1) нет перекрестной связи между элементами, образуются параллельные ветви.

2) достигается наиболее полный набор всех элементов, составляющих объект в зависимости от уровня декомпозиции и количества критериев.

Синтез

Синтез - соединение различных элементов в единое целое, представление последнего в виде структурированного организованного целеориентированного объекта, имеющего внутренние связи и внешние отношения.

Т.о. синтез представляет результаты анализа и формирует из них системную организацию.

Синтез - противоположен анализу.

Синтез представляется динамичной структурно-функциональной интеграцией по горизонтали и вертикали декомпозиционного множества функций и элементов организации.

Синтез проводится двумя стадиями:

1) афферентный синтез

На основе предшествующего опыта и эволюции системы подбираются элементы, свойства которых могут быть полезны и применимы для формирования новой организации, т.е. определяется большое множество элементов, необходимых для синтеза на субъективной основе, которые превышают необходимое количество элементов для формирования организации.

Такое количество элементов называется базовым множеством элементов синтеза - система генофонд для проявления закономерности, необходимого разнообразия элементов для формирования организации.

2) эфферентный синтез

Объективная основа синтеза, формируется избирательно структура организации только из тех элементов, свойства которых будут необходимы и достаточны для достижения цели и создадут системный эффект.

В процессе синтеза осуществляется разработка модели исследуемого объекта. Производится выбор математического аппарата, процесса моделирования, выбор параметров цели, модели и проверка соответствия целям организации.

В результате моделирования определяется модель структуры системы и модель функций системы. По итогам моделирования проводится: структурный, функциональный и параметрический синтез организации.

Структурный синтез предполагает формирование структуры системы из множества вариантов на альтернативной основе.

Функциональный синтез предполагает формирование функциональной структуры организации исходя из объективно существующего декомпазиционного множества функций.

Параметрический синтез осуществляет соответствие функций элементам структуры и последующей иерархизации элементов и функций для получения необходимых параметров оценки функционирования организации.

Результатом правильного синтеза является достижение системного эффекта.