Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая теория систем и системный анализ
.pdf
101
ного продукта и не может четко сформулировать все требования к ПО. Требования могут быть вообще не определены к началу проекта либо могут изменяться по ходу его выполнения.
проект выполняется в условиях ограниченности бюджета. Разра-
ботка ведется небольшими RAD группами в короткие сроки, что обеспечивает
минимум трудозатрат и позволяет вписаться в бюджетные ограничения.
интерфейс пользователя (GUI) есть главный фактор. Нет смысла за-
ставлять пользователя рисовать картинки. RAD технология дает возможность
продемонстрировать интерфейс в прототипе, причем достаточно скоро после
начала проекта.
проект большой, но поддается разделению на более мелкие функ-
циональные компоненты. Если предполагаемая система велика, необходимо,
чтобы ее можно было разбить на мелкие части, каждая из которых обладает
четкой функциональностью. Они могут выпускаться последовательно или параллельно (в последнем случае привлекается несколько RAD групп).
ПО не обладает большой вычислительной сложностью.
RAD-технология не является универсальной, то есть ее применение целе-
сообразно не всегда. Например, в проектах, где требования к программному
продукту четко определены и не должны меняться, вовлечение заказчика в
процесс разработки не требуется и более эффективной может быть иерархическая разработка (каскадный метод). То же касается проектов, ПО, сложность
которых определяется необходимостью реализации сложных алгоритмов, а
роль и объем пользовательского интерфейса невелик.
Главная идея RAD технологии состоит в том, чтобы как можно быстрее
донести до заказчика результаты разработки, пусть и не в полном виде. Например, реализация только пользовательского интерфейса и предъявление его заказчику позволяет уже на ранней стадии разработки получить замечания по экранным и отчетным формам и внести необходимые коррективы. В этом случае
значительно возрастает вероятность успеха проекта, то есть возникает уверенность в том, что конечный продукт будет делать именно то, что ожидает заказчик. Кроме того, не следует забывать и тот факт, что разница стоимости ошибки определения требований в начале проекта и в конце равна 1:200.
Жизненный цикл создания программного приложения на основе RADтехнологии предполагает после формирования технического задания и декомпозиции системы независимую разработку подсистем с последующей сборкой,
тестированием и внедрением комплексного программного приложения (рис.
4.19).
102
Подсистема 1
Разработка ТЗ
Подсистема 2
Подсистема 3
.
Подсистема N
Разбиение системы на подсистемы
Независимая разработка подсистем по
технологии RAD
Сборка и совместное тестирование
Внедрение
Рис. 4.19. Жизненный цикл создания ЭИС на основе RAD-технологии
4.5.4 ARIS
Методология ARIS основана на разработанной профессором А.В. Шеером теории «Архитектура интегрированных информационных систем»
(Architecture of Integrated Information System – ARIS). Методология ARIS основывается на концепции интеграции, предлагающей целостный взгляд на бизнес-процессы, и представляет собой множество различных методологий, интегрированных в рамках единого системного подхода. Данная методология определяет принципы моделирования практически всех аспектов деятельности организаций. Отличительными особенностями методологии ARIS являются взаимосвязанность и взаимосогласованность моделей. Методология ARIS дает возможность описывать достаточно разнородные подсистемы в виде взаимоувязанной и взаимосогласованной совокупности различных моделей, которые хранятся в едином репозитории.
ты исследуемой системы:
процесс или системы, отдельных подфункций (операций) и их взаимосвязи между собой;
ных объектов (данных) и события, приводящие к их изменению;
ARIS поддерживает четыре типа моделей, отражающих различные аспек-
1) функциональное представление содержит описание функций бизнес-
2) информационное представление описывает состояния информацион-
103
3) организационное представление определяет совокупность организа-
ционных единиц и из взаимосвязей;
4) управляющее представление описывает взаимосвязи между указан-
ными представлениями.
Рис. 4.20. Группы моделей методологии ARIS
Каждое представление содержит разные диаграммы (ARIS поддерживать
разнообразные графические нотации), которые по времени их возникновения
относят к трем последовательным уровням или этапам проработки представления:
на уровне описания требований происходит определение целей моделирования, языка предметной области и программного решения рассматриваемой задачи, которое базируется на результатах анализа проблем бизнеса и
позволяет описать формализованные требования к системе;
на уровне спецификации проекта концептуальные понятия, сформулированные на предыдущем уровне формулировки требований, трансформируются в категории, методы и алгоритмы в терминах информационных технологий;
на уровне описания реализации спецификация проекта трансформируется в конкретные аппаратные и программные компоненты.
Методология ARIS позиционирует себя как конструктор, из которого под
конкретный проект в зависимости от его целей и задач разрабатывается локальная методология, состоящая из небольшого количества требуемых бизнесмоделей и объектов. В методологии ARIS смысловое значение имеет цвет, что
повышает восприимчивость и читабельность схем бизнес-моделей. Например,
структурные подразделения по умолчанию изображаются желтым цветом, бизнес-процессы и операции – зеленым. За счет высокой степени визуализации
бизнес-моделей методологией ARIS могут использовать все сотрудники: начи-
104
ная от топ-менеджеров и заканчивая рядовыми сотрудниками. Помимо большего количества моделей по сравнению с другими методологиями, методология
ARIS имеет наибольшее количество различных объектов, используемых при
построении бизнес-моделей, что увеличивает их аналитичность. Например, материальные и информационные потоки на процессных схемах обозначаются
разными по форме и цвету объектами, что позволяет быстро определить тип
потока.
5 ОСНОВЫ УПРАВЛЕНИЯ
5.1. Общие положения
В теории управления принято считать, что системы с управлением создаются для достижения конкретных целей, которые определяются в рамках
других наук, занимающихся исследованием конкретных систем. В зависимости
от природы (люди или технические устройства) принято выделять три типа
систем с управлением:
– организационные (социальные) системы управления;
– технические системы управления;
– организационно-технические (комплексные) системы управления.
Управляющая система реализует задачи целеполагания, стабилизации,
выполнения программы, слежения или оптимизации и тем самым обеспечивает
либо удержание выходных характеристик системы при изменениях внешней
среды в требуемых пределах, либо выполнение системой действий по изменению значений ее характеристик или характеристик внешней среды.
Объект управления является исполнительным инструментом, реализующим основную функцию системы.
Система связи, являясь частью системы управления, обеспечивает обмен
управляющей информацией между управляющей системой и объектом управления.
Задачами теории управления при таком рассмотрении являются:
синтез структуры и параметров объекта управления, соответствующих цели (закону функционирования) создаваемой системы с управлением;
синтез структуры и параметров управляющей системы, т.е. построение структуры управления с учетом ограничений по затратам различного
вида (численность управленческого персонала и др.); определение мест размещения центров обработки информации; определение массивов информации,
подлежащих передаче, хранению и обработке;
синтез структуры и параметров системы связи.
105
Единых методов решения перечисленных задач для всех типов систем на
настоящее время не существует. Однако для всех типов систем с управлением
признается существование рада аксиом и принципов управления.
5.2. Аксиомы теории управления
Для управления необходимо выполнение ряда естественных условий, которые сформулируем в виде аксиом.
А к с и о ма 1 . Наличие наблюдаемости объекта управления. Это означа-
ет, что определение любого из состояний объекта управления (т.е. его наблюдаемость) реализуется только в том случае, если по результатам измерения выходных переменных у*(t) при известных значениях входных переменных х(t)
может быть получена оценка z*(t) любой из переменных состояния z(t).
Такая задача в теории систем известна как задача наблюдения. В организационно-технических системах управления эта задача реализуется функцией
контроля текущего состояния объекта управления и воздействий внешней среды. Без этой информации управление или невозможно, или неэффективно.
Акс и о м а 2 . Наличие управляемости - способности ОУ переходить в
пространстве состояний из текущего состояния в требуемое под воздействиями
управляющей системы. Если состояние объекта управления не меняется, то понятие управления теряет смысл.
А к с и о ма 3 . Наличие цены управления. Под целью управления пони-
мают набор значений количественных или качественных характеристик, определяющих требуемое состояние объекта управления. Если цель неизвестна,
управление не имеет смысла.
А к с и о ма 4 . Свобода выбора - возможность выбора управляющих воз-
действий (решений) из некоторого множества допустимых альтернатив. Чем
меньше это множество, тем менее эффективно управление, так как в условиях
ограничений оптимальные решении часто остаются за пределами области адекватности.
А к с и о ма 5 . Наличие критерия эффективности управления. Обобщен-
ным критерием эффективности управления считается степень достижения цели
функционировании системы.
А к с и о ма 6 . Наличие ресурсов (материальных, финансовых, трудовых
и т.д.), обеспечивающих реализацию принятых решений. Управление без ресурсов невозможно.
5.3. Содержательное описание функций управления
Управление предприятием или организацией представляет собой способ
организации совместного действия коллектива людей, обладающего некоторы-
106
ми ресурсами для достижения целей. На рис. 5.1 показан обобщенный цикл
управления.
Цели предприятия задаются при его создании, а в процессе функционирования корректируются в соответствии с изменяющимися внешними условиями. Управление предназначено для сохранения основного качества предприятия, то есть совокупности таких его свойств, утеря которых влечет за собой
разрушение предприятии в процессе взаимодействия с внешней средой.
Управление в организационно-технических системах можно представить
как последовательность функций, составляющих технологический цикл управления. Под функцией управления понимают устойчивую упорядоченную совокупность операций, основанную на разделении труда в управляющей системе.
Основоположником функционального подхода в управлении считается
А. Файоль. Он выделял пять функций управления: предвидение, организация,
распорядительская деятельность, координация (согласование) и контроль. Одновременно А. Файоль разделил все функции на шесть групп: производство,
финансы, охрана, учет, администрирование, техника безопасности.
В настоящее время к основным функциям управления относят:
сбор данных;
формирование сообщения;
передачу данных по каналам связи;
учет;
контроль;
анализ;
прогнозирование;
планирование;
оперативное управление;
организацию и координацию;
доведение решений.
107
Информация о
состоянии
объекта управления
СТАРШАЯ СИСТЕМА
УПРАВЛЕНИЯ
Контроль и учет
(исходные данные)
Целеполагание
Анализ
Прогнозирование и
планирование
Определение требуе-
мого состояния
Определение траектории перевода системы
Решение задачи
оптимизации
Оперативное
управление
Решение задачи
стабилизации
Решение задачи вы-
полнения программы
Решение задачи
слежения
Информация
о состоянии
Командная
информация
Командная
информация
Отклонения
отсутствуют
Удержать
состояние
Изменить
состояние
Плановая и оперативная командная информация
ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ
Внешняя среда
Информация о состоянии среды
СИСТЕМА
УПРАВЛЕНИЯ
Рис. 5.1. Обобщенный цикл управления
Для учета человеческого фактора в отдельную группу выделяют функции
стимулирование и мотивация.
Рассмотрим определения и взаимосвязь основных функций в форме
функциональной модели цикла управления (рис. 5.2)
108
Сбор
данных
Формирование
сообщения
Передача
сообщения
Доведение
решений
Оперативное
управление
Прогнозирование
и планирование
Анализ
Контроль
Организация и
координация
Учет
y
i
y
i доп
y
i > yi
y
i
y
i
Рис. 5.2 Функциональная модель цикла управления
Сбор данных - функция измерения характеристик yi, выполняемая в объекте управления вручную или автоматически. Модели процессов измерения
изучаются в метрологии.
Формирование сообщения (запроса) - преобразование информации к виду,
пригодному для передачи по каналам связи в управляющую систему и/или обработки автоматизированном режиме. Модели функций формировании, сообщений рассматриваются в теории информация, теории баз данных.
Передача данных по каналам связи - осуществляется разными способами,
в том числе с использованием средств автоматизации. Главными требованиями
к передаче данных являются своевременность, достоверность и безопасность
обмена информацией. Модели функций передачи данных рассматриваются в
теории информации.
Учет - система функций, обеспечивающих хранение информации. Вклю-
чает ввод-вывод, регистрацию, преобразование формы, поиск, отображение,
тиражирование, классификацию, статистическую обработку, выборку, получение агрегированных данных, обеспечение конфиденциальности и целостности
информации. Модели функций учета изучаются в теории баз данных.
Контроль - система функций, обеспечивающих определение состояния
объекта управления (измерение, сбор, уточнение данных об объекте управле-
109
ния) и оценку степени отклонения текущего состояния от требуемого по заданным критериям эффективности (оценку соответствия состояния системе требуемому). В зависимости от объекта контроля в эту функцию включают, например, измерение в оценку достоверности, точности, объема, своевременности
представления данных, прохождения и исполнения документов, решение задач
информационной безопасности.
Различают три вида контроля: предварительный, текущий и заключительный.
Предварительный контроль проводится до начала цикла управления для
оценки ресурсов объекта управления и внешних воздействий.
Текущий, или оперативный, контроль осуществляется на продолжения
всего цикла управления в целях обнаружения отклонений от требуемого состояния
Заключительный контроль предназначен для оценки степени достижения
цели в конце цикла управления
Функция анализа в общем случае зависит от его цели. Мы будем понимать под этой функцией средство, обеспечивающее объяснение причин отклонение состояния системы от требуемого и обоснование решения на переход к
оперативному управлению или планированию.
Функция прогнозирования - это средство снятия неопределенности относительно возможной структуры, свойств или закона функционирования системы в будущем. Прогноз – это научно обоснованное суждение о возможных состояниях системы в будущем и/или об альтернативных путях и сроках достижения целевого состояния.
Типичными целями прогнозирования могут служить:
– замедление процесса «старения» принимаемых решения и предупреж-
дение неблагоприятных ситуаций, в которых может оказаться организационнотехническая система. Решение по управлению, основанное на правильном прогнозе, не потребуется изменять в ближайшем будущем;
– повышение производительности системы с управлением, адаптация к
изменяющимся условиям (предсказание будущих значений сигнала в системах
связи).
Функция планирования состоит в последовательном снятии неопределенности относительно требуемой структуры, свойств, закона функционирования
системы или внешней среды.
Тактическое планирование заключается в привитии решения по выбору
траектории перевода системы в новое состояние. При этом определяются действия объекта управления, порядок использования ресурсов, решается задача
оптимизации с учетом предполагаемых воздействии внешней среды, детально
прорабатываются средства и способы достижение целей, использования ресур-
110
сов, необходимые процедуры и технология. Характеристики системы считаются заданными и учитываются как ограничения.
Точную границу между стратегическим и тактическим планированием
провести трудно. Обычно стратегическое планирование охватывает в несколько
раз больший промежуток времени, чем тактическое, оно имеет гораздо более
отдаленные последствия, шире влияет на функционирование управляемой системы в целом и использует более мощные ресурсы.
Оперативное управление обеспечивает функционирование системы в
ранках действующего плана. Заключается в решении задач стабилизации, слежения или выполнения программы управления. Иногда в эту функцию включают задачу оптимизации. Планирование и оперативное управление являются
задачами содержательной обработки информации.
Функция организации заключается в установлении постоянных и временных связей между всеми элементами системы, в определении порядка и условий их функционирования, в объединении компонентов и ресурсов системы талии образом, чтобы обеспечить эффективное достижение намеченных цепей.
Функция организации выполняет:
– группировку функциональных элементов и ресурсов в организационные
структуры;
– распределение степени ответственности ЛПР в иерархии подсистем
управления.
Функция координации - это согласование действий подсистем в соответствии с целями системы с управлением и поддержание этого согласования на
протяжении цикла управления. Наличие нескольких объектов управления и
подсистем управления приводит к противоречию между их частными целями.
Это, в свою очередь, приведет к разобщенности действий. Устранение этих
противоречий - основная задача координации. Функцию координации иногда
рассматривают совместно с организацией в рамках задач оперативного управления или планирования.
Модели координации и организации разрабатываются в общей теории
систем, в теории принятия решений, на основе теории расписаний, в частности,
с использованием методов сетевого планирования и управления.
5.4 Понятие организационной структуры и ее основные ха-
рактеристики
Одним из основных понятий теории управления является организационная структура системы управления, которая определяется как сово-
купность подсистем, объединенных иерархическими взаимосвязями, обеспечивающими распределение функций управления между ЛПР и подчиненными
управленцами для достижения целей системы.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]