Основные понятия системного анализа

Основные понятия системного анализа

Прежде чем внедрять ИС, необходимо изучить и описать существующее положение, а затем предложить (спроектировать) новую структуру управления и организации бизнес-процессов, возможно, с использованием современной ИС.

Главным подходом к исследованию сложных объектов считается системный анализ. Практической реализацией системного анализа стал структурный системный анализ (ССА). Говоря в дальнейшем о ССА, будем иметь в виду задачи не только анализа, но и описания и проектирования систем.

В менеджменте перед ССА ставятся следующие задачи:

описать существующее положение вещей (объект управления), т.е. построить так называемую модель "как есть" ("AS-IS");

предложить новые решения по структуре управления или технологии выполнения бизнес-процессов, т.е. построить модель "как должно быть" ("ТО-ВЕ"). При этом предприятие рассматривается в качестве сложной бизнес-системы, функционирующей на основе определенного множества бизнес-процессов. Задачей реорганизации является перевод предприятия в некоторое целевое состояние, характеризующееся, как правило, качественно более высоким уровнем организации работы за счет:

повышения эффективности бизнес-процессов;

создания организационной структуры, направленной на поддержку выполнения бизнес-процессов;

создания информационной системы поддержки выполнения бизнес-процессов.

При создании ИС специалисты сталкиваются с задачами: построить модель "как есть" объекта автоматизации и спроектировать информационную систему модель "как должно быть".

Таким образом, модель "как есть", построенная и менеджером, и специалистом по ИС, будет одинаковой, а модели "как должно быть" будут различными по причине использования разных профессиональных инструментов решения проблем: у менеджеров - за счет структурной реорганизации или реорганизации бизнес-процессов, у специалистов по ИС за счет автоматизации. Но поскольку нельзя автоматизировать существующий беспорядок, то автоматизации должна предшествовать работа по реорганизации, а, с другой стороны, реорганизация даст наибольший эффект, если она будет проведена с использованием современных ИС.

В процессе ССА рассматриваются функциональные, информационные и динамические модели, а также модели функционально-стоимостного анализа (АВС-модели).

Истоки структурного моделирования

В основе ССА лежит графическое представление исследуемого или проектируемого объекта.

Основы современных методов структурно-функционального анализа и моделирования сложных систем были разработаны в трудах профессора Массачусетского технологического института Дугласа Росса, который впервые использовал понятие "структурный анализ" в конце 60-х годов. О дальнейшем развитии идеи описания сложных объектов с помощью относительно небольшого набора типовых элементов свидетельствовало появление методологии структурно-функционального моделирования и анализа сложных систем (SADT), которая постоянно совершенствовалась и широко использовалась для эффективного решения целого ряда проблем (управление финансами и материально-техническим снабжением крупных фирм; разработка программного обеспечения АСУ телефонными сетями; долгосрочное и стратегическое планирование деятельности фирм; проектирование вычислительных систем и сетей и др.).

Идеи и принципы ССА

Главная задача ССА описание работы сложной системы с должной точностью и полнотой, которое должно быть доступно как специалисту аналитику, проектировщику и программисту, так и заказчику (конечному пользователю системы). В этом заключается наибольшая трудность. В частности, системный аналитик сталкивается со следующими взаимосвязанными проблемами:

Аналитику сложно получить исчерпывающую информацию для оценки требований к системе с точки зрения заказчика.

Заказчик, в свою очередь, не имеет достаточной информации о проблеме (реорганизации предприятия и бизнес-процессов или построении ИС) и поэтому не может судить о том, что является выполнимым, а что нет.

Аналитик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений как о предметной области, так и о новой системе.

Спецификация системы из-за объема и технических терминов часто непонятна для заказчика.

Если спецификация понятна заказчику, то она будет являться недостаточной для проектировщиков и программистов, создающих систему.

Методы ССА основаны на следующих принципах, помогающих преодолеть сложности, возникающие при описании систем:

расчленение систем на части "черные ящики";

иерархическая организация этих "черных ящиков";

использование графических средств.

Удобство использования кибернетического принципа "черного ящика" заключается в том, что нет необходимости знать, как работает система, представляемая "черным ящиком" следует знать лишь его входы и выходы, а также его назначение, т.е. функцию, которую он выполняет (что делает система). Таким образом, первым шагом упрощения сложной системы является ее разбиение на "черные ящики". Такое разбиение должно удовлетворять следующим критериям:

каждый "черный ящик" реализует единственную функцию системы;

функция каждого "черного ящика" является легко понимаемой независимо от сложности ее реализации;

связь между "черными ящиками" вводится только при наличии связи между соответствующими функциями системы;

связи должны быть простыми, насколько это возможно, для обеспечения их независимости друг от друга.

Второй важной идеей, лежащей в основе структурных методов, является идея иерархии.

Иерархия - расположение частей или элементов целого в порядке от высшего к низшему.

При исследовании системы с помощью методов системного анализа используется так называемая стратификация, при которой описание объекта проводится послойно, начиная с первого слоя (страты) самого общего вида, с детализацией на каждом следующем слое. При этом каждый объект текущего слоя, с одной стороны, является элементом (условно находится в подчинении) некого объекта предыдущего (верхнего) слоя, а с другой представляется в виде набора подчиненных элементов в следующем (нижнем) слое. В результате образуется некая иерархическая структура.

Третья идея ССА широкое использование графических нотаций, что облегчает понимание сложных систем.

В результате можно дать следующее определение ССА: структурным системным анализом называется метод исследования, проектирования и описания сложных систем в виде иерархии "черных ящиков" с помощью графических средств.

Другие принципы ССА

Методология ССА строится на общих (базовых) принципах. Но существуют также и другие принципы, без учета которых не возможно проведение ССА:

формализации (необходимость строго методического подхода к решению проблемы);

абстрагирования (выделение существенных с некоторых позиций аспектов системы и отвлечение от несущественных с целью представления проблемы в упрощенном общем виде);

"упрятывания" (скрытие несущественной на конкретном этапе информации каждая часть "знает" только необходимую ей информацию);

концептуальной общности (следование единой философии на всех этапах ЖЦ: структурный анализ структурное проектирование структурное тестирование);

непротиворечивости (обоснованность и согласованность элементов);

логической независимости (концентрация внимания на логическом проектировании для обеспечения независимости от физического проектирования).

Соблюдение указанных принципов необходимо при организации работ на начальных этапах ЖЦ независимо от используемых методологий. При этом уже на ранних стадиях разработки удается понять, что будет представлять собой создаваемая система, обнаружить промахи и недоработки. Следует своевременно исправлять ошибки с целью облегчения работы на последующих этапах ЖЦ и понижения стоимости разработки.

Классы моделей ССА:

функциональные модели, с помощью которых производится описание бизнес-процесса в виде иерархии функций, связанных между собой входящими и выходящими потоками (материальными, финансовыми, информационными), управляющими воздействиями, исполнителями;

информационные модели, позволяющие описать информационное пространство выполнения бизнес-процессов в форме согласованной системы, содержащей информационные объекты (сущности), их свойства (атрибуты), отношения с другими объектами (связи);

ABC-модели, описывающие механизм формирования стоимости и других характеристик изделий и услуг на основе стоимости функций и ресурсов, задействованных в бизнес-процессах;

динамические модели бизнес-процессов, описывающие зависящие от времени характеристики выполнения процесса и распределение ресурсов для входящих потоков различной структуры при различных значениях управляющих параметров.

Инструментарий ССА

В качестве компьютерного инструмента ССА используются CASE-средства.

CASE-cpедcmвa - комплекс средств автоматизации для анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем.

В основе CASE лежат такие понятия, как методология, метод, нотация и средство.

Методология определяет совокупность методов, правила их использования, а также последовательность шагов выполнения работы.

Метод - процедура или техника описания компонентов объекта исследования, программного обеспечения или И С.

Нотации предназначены для описания структуры системы, элементов данных, этапов обработки и включают графы, диаграммы, таблицы, блок-схемы, формальные. и естественные языки.

Средства - инструментарий для поддержки и усиления методов.