2.3. Выбор основных целей проектирования
После определения перспективного направления разработки формулируются цели проектирования, исходя из учета различных сфер окружения ПО.
В зависимости от сложности и глобальности использования ПО, можно выделить следующие сферы окружения, учитывающие интересы участников планируемого создания и внедрения конкретного ПО:
1) человечества;
2) государства;
3) отрасли;
4) предприятия-заказчика;
5) проектной организации (разработчика);
6) отдела (подразделения);
7) личные.
Конечно, цели и интересы не всех уровней могут быть отражены в ТЗ, а только наиболее важные. Однако целесообразно проанализировать важность всех целей (например, в том числе и личных), чтобы учитывать их при организации работ по созданию ПО.
Для реализации процедуры определения основных целей проектирования строится граф целей, который является многоуровневым (число уровней соответствует количеству учитываемых сфер окружения) и направленным (ребра направлены от верхних уровней, учитывающих интересы высших сфер окружения, к нижним). На каждом уровне выбираются цели проектирования и определяются их относительные веса таким образом, чтобы их сумма в пределах каждого уровня интересов равнялась единице. Для нахождения относительных весов можно использовать, например, метод экспертных оценок. Ребра графа отображают связи между целями различных уровней.
При составлении графа в каждом конкретном случае нужно прежде всего решить, начиная с какого уровня следует учитывать сферы окружения. Проектируемое изделие не всегда влияет на интересы государства и тем более всего человечества. Однако чрезмерное усечение уровней может оказать неучтенное воздействие в сферах более высокого уровня.
Определение основных целей проектирования по графу целей сводится к расчету абсолютных весов всех целей и ранжированию их по величине абсолютного веса. Для нахождения абсолютного веса цели необходимо рассчитать коэффициенты связи этой цели с другими целями. Число коэффициентов связи равно числу входящих в данную вершину ребер. Коэффициент связи представляет собой произведение относительных весов связанных между собой целей
C i–j, k–m = r i–j r k–m,
где r i–j - относительный вес цели, находящейся на i-м уровне, j-й по номеру; r k–m - относительный вес цели, находящейся на k-м уровне, m-й по номеру.
Абсолютный вес рассчитывается по формуле
где N - число коэффициентов связи рассматриваемой цели.
После первой итерации определения основных целей и анализа результатов проектировщик может подкорректировать граф целей или “обрезать” его, удалив вершины (а в некоторых случаях целые цепи), имеющие малый абсолютный вес, после чего снова проводится расчет абсолютных весов и ранжирование целей. В результате нескольких итераций на графе остаются вершины, определяющие наиболее важные цели, на достижение которых и должно быть направлено проектирование. Выделить наиболее важные цели можно также путем наложения ограничения на минимальную величину абсолютного веса целей после их ранжирования, в результате чего цели, имеющие меньший вес, будут отброшены.
Для формализации процедуры определения основных целей проектирования в ЭВМ вводится матрица смежностей, кодирующая граф, в которой по строкам располагаются вершины-предшественники (из которых выходят ребра графа), а по столбцам - вершины-последователи (в которые ребра входят). Если между вершинами есть связь, то на пересечении соответствующей строки и столбца ставится единица, если связи нет - ноль. Матрица представляет собой треугольную матрицу размерностью nn, где n - число вершин (целей) в графе. Указываются также относительные веса каждой цели, после чего вычисляются абсолютные веса целей по следующему алгоритму:
1) матрица смежностей преобразуется в матрицу весов путем замены единиц коэффициентами связи (единица заменяется произведением относительных весов связанных между собой целей);
2) проводится суммирование по столбцам значений элементов матрицы весов (для каждой цели получается сумма коэффициентов связи);
3) к полученным результатам добавляется относительный вес соответствующей каждому из столбцов цели (для каждой цели получается абсолютный вес);
4) проводится ранжирование целей по величине абсолютного веса.
Таким образом, схема алгоритма функционально отображает циклический просмотр столбцов матрицы смежностей слева направо с заменой ее значащих элементов на произведения относительных весов вершин, соответствующих строке и столбцу матрицы, и суммирование элементов столбцов преобразованной матрицы с добавлением к ним относительного веса цели, соответствующей столбцу матрицы.