выбрать точку зрения мастера. Аналогично, если объектом моделирования будет только обработка деталей, то наиболее подходящей является точка зрения рабочего. Если создать эти две модели, то они будут содержать перекрывающуюся информацию. В каждом из перекрывающихся описаний экспериментального механического цеха будут расставлены свои акценты. Таким образом, точка зрения не ограничивает предмет рассмотрения, но заставляет аналитика учитывать приоритеты различных аспектов системы.
6.3. Декомпозиция в ходе моделирования
Декомпозиция - это процесс создания диаграммы, детализирующей определенный блок и связанные с ним дуги. Результатом ее является описание, которое представляет собой "разламывание" родительского блока на меньшие и более частные функции. Прибавьте к этому еще и тот факт, что слово "анализ" означает разложение на составляющие, и вы получите исходное обоснование термина "структурный анализ". Но декомпозиция - это больше, чем анализ. Она включает также синтез. Подлинная декомпозиция заключается в начальном разделении объекта на более мелкие части и последующем соединении их в более детальное описание объекта. Интересно отметить, что модель показывает только результат взаимодействия анализа и синтеза.
Следуя правилам SADT, автор производит вначале анализ и синтез системных объектов, записывая, как именно подверглись разбиению объекты, входящие в ограниченный объект. На рис. 6-5 показано, что список данных начинается со всех граничных дуг и их ICOM-кодов, а заканчивается их составляющими. Затем автор просматривает список данных и, возможно, объединяет эти составляющие, чтобы выделить те объекты, которые будут выступать в качестве управляющих.
Затем автор выполняет подобный анализ и синтез функций системы, но делает это в соответствии со списком данных. В процессе свободного объединения и введения новых управляющих дуг создается список функций для дальнейшей детализации. Например, указания и чертеж заставляют автора подумать о функциях выбрать инструменты и подготовить рабочее место. Функции вносятся в список до тех пор, пока поток идей не иссякнет. Затем эти функциональные части объединяются в разумные (сбалансированные) наборы из 3-6 блоков. (Важно заметить, что применение правила "от трех до шести блоков" вынуждает автора использовать абстракцию и декомпозицию для постепенного представления деталей системы.) После определения функциональных частей список данных и список функций используются для чернового варианта диаграммы. Снова выполняются анализ и синтез, в результате чего формируются наборы объектов, которые представляются дугами, соединяющими блоки.
Такая последовательность выполнения декомпозиции имеет большое значение, поскольку
57
Рис. 6-4. Терминология, связанная с изготовлением нестандартных деталей
Рис. 6-5. Пример анализа и синтеза в процессе декомпозиции
58
в SADT анализ объектов системы оказывает важнейшее влияние на анализ функций. Когда декомпозиция выполнена таким способом, полученные блоки диаграммы активизируются главным образом благодаря дугам управления. Следовательно, дуги управления влияют на качество и обоснованность результирующей декомпозиции. На рис. 6- 5 видно, что информация, содержащаяся в документах, связанных с очередным шагом рабочей инструкции, используется рабочим при выборе инструментов. Если бы это было не так, дуга очередной шаг рабочей инструкции могла бы не быть дугой управления, а действие выбрать инструменты могло бы не представлять функцию.
Правило "от трех до шести" блоков на одной диаграмме - тоже уникальная особенность SADT. Хорошо известно, что мощность краткосрочной памяти человека ограничена восприятием примерно семи категорий, каждая из которых может содержать около семи отдельных единиц информации. SADT придерживается консервативной точки зрения, разрешая в качестве верхнего предела шесть блоков - по одному на категорию. Имя блока и его граничные дуги представляют собой единицы информации, помещаемые в категории в процессе чтения диаграммы. Таким образом, SADTдиаграммы создаются так, чтобы не подвергать испытанию пределы краткосрочной памяти человека. Однако способности к запоминанию у различных людей различны. Наш опыт показывает, что диаграммы из 4-5 блоков с не более чем пятью дугами, касающимися каждого блока, приближаются к оптимальным по объему информации, которые можно быстро донести до широкой аудитории.
6.4.Некоторые стратегии декомпозиции
Впроцессе создания диаграммы авторы часто не уделяют достаточного внимания стратегии декомпозиции. Опытный SADT-автор в отличие от начинающих постоянно следит за стратегией декомпозиции и ее влиянием на качество модели. Ему доступно множество стратегий декомпозиции. (Этой проблеме посвящены целые книги, а в списке дополнительной литературы к данной главе приведены некоторые важные работы.) Рассмотрим в кратком обзоре некоторые наиболее часто применяемые стратегии, которым вы можете следовать, создавая модель.
Часто наилучшей является функциональная стратегия декомпозиции (декомпозиция базируется на функциональных взаимоотношениях действий системы), потому что она заставляет автора внимательно обдумывать, что делает система, независимо от того, как она работает. Кроме того, в функциональных декомпозициях отдают предпочтение подробному показу требуемых ограничений на функции системы, а не их последовательности. Поэтому мы настоятельно рекомендуем следовать этой стратегии всегда, когда это возможно. Однако в некоторых случаях чисто функциональная стратегия декомпозиции может не привести к созданию полезной модели. Ниже рассмотрены ситуации, когда преимущество следовало бы отдать другим стратегиям.
Декомпозиция в соответствии с функциями, которые люди или организации выполняют, может оказаться полезной стратегией для создания системы описаний, фиксирующей взаимодействие между людьми в процессе их работы. Декомпозиция, приведенная на рис. 6-2, описывает взаимодействие персонала механического цеха и функции, выполняемые каждым отдельным лицом. Таким образом, эта диаграмма представляет общую картину работы механического цеха, а каждый из ее потомков дает более концентрированное описание определенного рода работы (управления заданием, обработки и контроля). Иногда взаимодействие между функциями невелико, как в механическом цехе. Очень часто, однако, взаимосвязи между функциями весьма многочисленны и сложны. Вот почему мы рекомендуем использовать эту стратегию только в начале работы над моделью системы из разряда, который часто называют РЗ - первые буквы английских слов people (люди), paper (бумаги), procedures (процедуры). Это поможет собрать исходную информацию о системе, с помощью которой можно создать более обоснованную функциональную декомпозицию системы в целом.
59
Эффективной стратегией для систем команд и управления может оказаться декомпозиция в соответствии с уже известными стабильными подсистемами. Это приводит к созданию набора моделей, по одной модели на каждую подсистему или важную компоненту. Затем для описания всей системы должна быть построена составная модель, объединяющая все отдельные модели. Авторы этой книги работали над проектом создания моделей отдельно для торпеды, отдельно для защиты от торпед и отдельно для движения подводной лодки, а потом объединили эти модели вместе для описания способов защиты подводной лодки. Мы рекомендуем использовать разложение на подсистемы, только когда разделение на основные части системы не меняется (например, ходовая часть и двигатель в автомобиле). Нестабильность границ подсистем быстро обесценит как отдельные модели, так и их объединение.
Некоторые системы в процессе функционирования непрерывно преобразуют свои входы в конечный продукт, как, например, при очистке нефти. Стратегия декомпозиции, основанная на отслеживании цикла "от рождения до смерти" (называемого обычно "жизненным циклом") для ключевых входов системы, может оказаться эффективной для описания подобных процессов. Например, модель "Питание семьи", приведенная в приложении С, есть результат декомпозиции системы в соответствии с этапами превращения купленных продуктов в съеденные блюда. Мы рекомендуем применять эту стратегию, когда целью системы является улучшение одного из основных входов и когда вы легко можете определить последовательные стадии улучшения этого входа.
Если ничто другое не подходит, всегда можно применить декомпозицию по физическому процессу. Результатом такого сорта декомпозиции будет выделение функциональных стадий, этапов завершения или шагов выполнения. На диаграммах низкого уровня (А311, А312, А313) модели обучения из главы 13 подробно описана последовательность шагов, которую нужно выполнить, чтобы подготовить материал для обучения военных. Хотя эта стратегия полезна при описании существующих процессов (таких, например, как работа промышленного предприятия), результатом ее часто может стать слишком последовательное описание системы, которое не будет в полной мере учитывать ограничения, диктуемые функциями друг другу. При этом может оказаться скрытой последовательность управления. Мы рекомендуем эту стратегию, только если целью модели является описание физического процесса как такового или только в крайнем случае, когда вы не понимаете, как действовать.
6.5. Выбор стратегии декомпозиции
Часто при начале работы над моделью пытаются испробовать несколько различных стратегий декомпозиции. Наш опыт показывает, что разработке качественной диаграммы АО может предшествовать несколько неудачных попыток. Первая попытка декомпозиции, в результате которой создается диаграмма АО, обычно приводит к сверхпридирчивому анализу читательской аудиторией. Эта начальная декомпозиция при детальном рассмотрении часто не соответствует цели модели. Не унывайте, когда это случится, если ваши первые попытки являются ясными и четкими. Помните, что в начале моделирования важнее ясность изложения, чем его правильность, поскольку коллективные знания экспертов, читательской аудитории, других авторов помогут вам создать полноценное общее описание, которое после детализации будет удовлетворять цели модели. Просмотрите материал уроков в данной книге и обратите внимание на то, как диаграмма АО модели "Питание семьи" изменялась по мере декомпозиции ее главных функций. В этом примере интерфейсы и ожидаемые действия главных функций подвергались большим изменениям, которые должны были найти отражение на диаграмме АО в соответствии с требованиями синтаксических правил SADT. Кроме того, несмотря на адекватность начальной стратегии декомпозиции, соответствующей полному жизненному циклу продуктов, все диаграммы модели подвергались пересмотру для получения верного и согласованного изложения этого конкретного сценария. (Пол-
60