Базовые модели са

Практически любая методика системного анализа в качестве основы использует одну из базовых моделей или их некоторую комбинацию. Высокий уровень абстрактности этих моделей позволяет использовать их для любых типов систем, причем для описания различных аспектов систем, таких как цели, задачи, функции, структуры.

Различные методологии, используя те или иные сочетания базовых моделей системно-го анализа применительно к тем или иным аспектам сложной системы, предлагают более конкретные способы формирования моделей.

Модель «черного ящика»

Первым наиболее простым и абстрактным уровнем описания системы является модель «черного ящика». В этом случае предполагается, что выделенная система связана со средой через совокупность входов и выходов (см. рис. 7). Выходы модели описывают результаты деятельности системы, а входы – ресурсы и ограничения. При этом предполагается, что мы ничего не знаем и не хотим знать о внутреннем содержании системы. Модель в этом случае отражает два важных и существенных ее свойства: целостность и обособленность от среды.

Рис. 7. Модель «черного ящика»

Такая модель, несмотря на ее внешнюю простоту и отсутствие сведений о внутренней структуре, оказывается часто полезной и достаточной для практического использования.

Модель состава системы

При рассмотрении любой системы, прежде всего, обнаруживается, что ее целостность и обособленность выступают как внешние свойства. Вместе с тем внутренняя структура системы также является многообразной, неоднородной и состоит из множества функциональных элементов. При детальном рассмотрении система может быть разбита на части: неделимые (элементы) и состоящие более чем из одного элемента (подсистемы). В результате описания этих подсистем и элементов получается модель состава системы (рис. 8).

Рис. 8. Модель состава системы

Например, если в качестве системы рассматривать производственное подразделение, то в качестве подсистемы выступают производственные участки, а в качестве отдельных элементов – оборудование, сырье, рабочие. При описании сложной системы требуется найти компромисс между простотой описания и необходимостью учета поведенческих особенностей сложной системы. Разрешение этой дилеммы ищется в иерархическом под-ходе. Система задается семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения различных уровней абстрагирования. Существует три типа иерархических систем – «страты», «слои» и «эшелоны»:

- уровень описания, или абстрагирования, – страта;

- уровень сложности принимаемого решения – слой;

- организационный уровень – эшелон.

Модель структуры системы

Простота и доступность моделей «черного ящика» и состава позволяет решать с их использованием множество практических задач. Вместе с тем для более детального (глубокого) изучения систем необходимо устанавливать в модели состава отношения (связи) между элементами. Описание системы через совокупность необходимых и достаточных для достижения целей отношений между элементами называется моделью структуры системы (см. рис. 9).

Рис. 9. Модель структуры системы

Перечень связей между элементами, на первый взгляд, является несколько отвлечен-ной, абстрактной моделью. Однако речь должна идти о целевом (проблемном) анализе взаимосвязей между элементами, то есть выделении из бесконечного числа связей необходимого и достаточного их количества в соответствии с имеющимися целями и дальнейшем их изучении. Наиболее общей математической моделью описания структурной схемы являются различные графовые модели (см. рис. 10).

Рис. 10. Сетевая структура предприятия