Базовые структуры и этапы анализа систем Лекция 4 Подготовил

Базовые структуры и этапы
анализа систем
Лекция 4
Подготовил
С.Чекрыжов
2006
Интуитивное определение
системы и подсистемы
• Система - объект или процесс, в
котором элементы-участники связаны
некоторыми связями и отношениями.
• Подсистема - часть системы с
некоторыми связями и отношениями.
Состояние системы
• Это- фиксация совокупности доступных
системе ресурсов (материальных,
энергетических, информационных,
пространственных, временных,
людских, организационных),
определяющих ее отношение к
ожидаемому результату или его образу
Цель
• Это- образ несуществующего, но желаемого,
с точки зрения задачи или рассматриваемой
проблемы, состояния среды, т.е. такого
состояния, которое позволяет решать
проблему при данных ресурсах.
• Это описание, представление некоторого
наиболее предпочтительного (с точки зрения
поставленной цели и доступных ресурсов)
состояния системы.
Цель - генеральный императив
действий, описывающий
будущее состояние или процесс
как объект, желаемый для
достижения.
Ограничение конкурирующая главной цель
из разряда второстепенных,
которая противоречит ей и
достижение которой
нежелательно.
Цели и ограничения выполняют
следующие задачи:
• - функция инициативы (сопоставление
существующего состояния с желаемым);
- инструмент управления (руководящие
требования);
- критерий принятия решения (критерии
оценки информации и выбор альтернатив);
- инструмент координации;
- инструмент контроля
Классификация целей
• - по охватываемой сфере (общая,
частная цели);
- значению (главная, промежуточная,
второстепенная);
- количеству переменных (одно- и
многоальтернативная);
- предмету цели (рассчитан на общий
или частный результат).
Типичные результативнохозяйственные цели:
• - стремление к доходу;
- стремление к имущественному
состоянию (например, доведение
фирмы до состояния,
обеспечивающего возможность ее
выгодной продажи);
- стремление к увеличению оборота;
- стремление к снижению расходов.
Требования к целям
• - содержание цели;
- ее размер (максимум, минимум,
уровень);
- временные параметры;
- пространственные характеристики;
- персональную привязку;
- ранг в иерархии целей.
Пример. Маркетолог (персональная
привязка) должен в 2008 году
(временная привязка) в Ида-Вирумаа
(пространственная привязка) путем
продажи продукции (содержание)
увеличить оборот реализации
(содержание) не менее чем на 20%
(размер цели).
Требования к целям
Определяют
• направления исследований;
• приоритет задач;
• предопределяют действия;
• концентрируют усилия в одном
направлении;
• задают уровни для оценки
результатов.
Требования к целям
Должны быть:
• реальными и достижимыми;
• измеримыми;
• однозначными;
• детализированы по уровням управления;
• понятны исполнителям;
• Должны соответствовать объективным
законам.
Требования к целям
Цели задаются с учётом:
• Объёма работ,
• Сроков,
• Исполнителей,
• Объёктивных возможностей
• Ресурсов.
Критерии хорошей идеи
ХОРОШАЯ ИДЕЯ В КОНТЕКСТЕ НАУЧНОГО ПРОЕКТА
Инновативный по
меркам Европы
Близкий к рынку
Связанный с
приоритетами
Европы
Международный
Запатентованная,
амбициозная,
новая бизнесмодель, стандарт
vms
В конце цикла
коммерциализованная сильная
технология
Трудовая
занятость,
экономический
прогресс,
сцепление с
политикой и
приоритетами
Критерии оценки коммерческой идеи
ХОРОШАЯ КОММЕРЧЕСКАЯ ИДЕЯ
Инновативная по
меркам Эстонии
Актуальная в
региональном
аспекте
Связанная с
приоритетами ЕС
Достигаемый результат
Амбициозная,
новая модель
деятельности ,
создание
стимулирующей
среды
Новая модель
поведения,
мотивации
предпринимате
льской
деятельности
Трудовая
занятость,
экономический
прогресс,
снижение
социальной
напряжённости
18.01.2005
Дерево проблем – это иерархия
проблем ,связанная причинноследственными связями
•
Крона – следствия центральной
• Ствол – центральная проблема
• Корни – причины центральной проблемы
Определение центральной проблемы
• Проблемное дерево строят со
ствола , с формулировки
центральной проблемы. С ней
должны быть согласны все члены
рабочей группы.
• Рассмотрим центральную
проблему – высокая
безработица среди молодёжи.
Пример взят из книги «Когда есть идея , но нет денег»,Практические
рекомендации по разработке успешного проекта и бизнес плана..Нарвский
бизнес-центр., Составители В.Сергеев., и др. Нарва 2002
Определение центральной проблемы
•
•
•
•
•
•
•
•
При определении проблемы нужно выбирать негативные
формулировки.
На пример проблема не «в образовании», «в низком уровне
образования»
При выявлении проблем стоит применять коллективные
эвристические методы- метод «метод мозгового штурма»,
«экспертных оценок», «панельной дискуссии» и т. д.
После записи всех проблем на общем уровне , необходимо
установить причинно-следственные связи между проблемами.
Пример проблема «у учебных заведений нет денег» является
причиной проблемы «плохие школы».
Проблемы «Неактуальные учебные программы» и «слабый
частный сектор» на первый взгляд не связаны между собой, но
являются причинами «высокой безработицы молодёжи».
Следующим этапом является определение иерархии проблем,
то есть установление уровней сложности проблемы. Проблема
более высокого уровня более сложная по отношению к более
низкому уровню проблемы.
Например «слабый частный сектор»- «вялый рынок»- «низкое
качество товаров». Иерархия проблем нелинейна .
Анализ целей
• Цель – это желаемое положение или
состояние, которое мы хотим достичь в конце
проекта.
• Цель может быть выражена , как результат, как
наступившее изменение.
• Цель не может быть деятельностью.
• Пример. «Обучение в колледже» не цель, а
деятельность , в ходе которой достигается
цель «получить профессиональные навыки»
или «выйти замуж».
Методика перевода проблем в цели
Слабый рынок
Слабый интерес
молодёжи к обучению
Низкое качество
обучения
Низкие возможности
служебной карьеры
Сильный рынок
Высокий интерес молодёжи
к обучению
Высокое качество
обучения
Высокие карьерные
возможности
Дерево целей – это иерархия целей
взаимосвязанных между собой как
«средство-результат»
• «Дерево целей «является зеркальным отражением
«дерева проблем».
• Достигается заменой отношений «причинаследствие» отношением «средство-результат».
• Например. Причиной «высокой безработицы
молодёжи» является «низкий уровень
образования»- «дерево проблем».Цель «низкий
уровень безработицы»- средство» высокий уровень
образования».
В системе целей возникает
проблема их взаимодействия
на одном уровне
(горизонтальные связи) и по
иерархии (вертикальные).
Горизонтальные связи могут
быть:
• - идентичными (реализация одной приводит к
реализации другой);
- комплементарными (гармонияосуществление одной способствует
осуществлению другой);
- индифферентными (нейтралитет - между
целями нет связи);
- конкурентными (конфликт);
- антагонистичными (взаимоисключение).
Связи между целями
Выбор цели представляет
процесс компромиссов
между интересами
различных групп
Основные группы, влияющие на
определение цели фирмы
Цели для структурных
подразделений
Финансовая служба.
• Увеличить прибыль на «Х» крон,
• Увеличить доход на акцию на «Х» крон,
• Увеличить акционерный капитал до …
• Снизить затраты на …. Крон
• Увеличить оборачиваемость в … раз
Цели для структурных
подразделений
Сбытовая служба.
• Увеличить объём продаж до «..»,
• Увеличить долю на рынке до «..»%,
• Ввести в ассортимент «..»новых
видов продукции и услуг.
• Открыть к «..» представительство в
«..»
Цели для структурных
подразделений
Производственная служба.
• Увеличить объём производства до
«..»,
• Повысить производительность труда
на
• Ввести новую технологию к «…»
• Освоить выпуск «..»
• Снизить производственные расходы
на
Цели для структурных
подразделений
Экологическая служба.
• Снизить выбросы СО на «..»%,
• Провести рекультивацию почв на
площади «..»
• Внедрить безотходную технологию
• Сократить затраты энергии на «..»%.
• Освоить «…» крон на экологические
мероприятия.
Цели для структурных
подразделений
Профессиональные союзы.
• Обеспечить повышение заработной
платы на «…»%.
• Организовать не менее «…»
экскурсий
• Оказать финансовую поддержку
учащимся в сумме «…»
Прибыль – не цель фирмы,
это условие достижения цели,
индикатор успешной
деятельности.
Виды показателей
• Статические –динамические,
• Натуральные-стоимостные,
• Абсолютные-относительные
(удельные)
• Условно-натуральные
Уровень показателей
•
•
•
•
•
•
•
Фактичесий
Нормативный
Проектный
Средний
Модальный
Оптимальный (по критерию)
Минимально (максимально)
допустимый ( в соответствии с…).
Структура показателей
• Простые
• Комплексные
• Интегральные
Задача
• Это- некоторое множество исходных посылок
(входных данных к задаче), описание цели,
определенной над множеством этих данных,
и, может быть, описание возможных
стратегий достижения этой цели или
возможных промежуточных состояний
исследуемого объекта.
Решение задачи
• Решить задачу означает определить четко
ресурсы и пути достижения указанной цели
при исходных посылках.
• Решение задачи - описание, представление
состояния задачи, при котором достигается
указанная цель;
• решением задачи называют и сам процесс
нахождения этого состояния.
Проблема
• Это- описание, в том числе и
содержательное, ситуации, в которой
определены:
• цель,
• достигаемые (достижимые, желательные)
результаты
• ресурсы
• и стратегия достижения цели (решения).
Описание системы
Это идентификация ее определяющих
элементов и подсистем, их
взаимосвязей, целей, функций и
ресурсов, т.е. описание допустимых
состояний системы.
Описание системы
Это идентификация ее определяющих
элементов и подсистем, их
взаимосвязей, целей, функций и
ресурсов, т.е. описание допустимых
состояний системы.
Плохо формализуемые задачи
Если входные посылки, цель, условие
задачи, решение или, возможно, даже
само понятие решения плохо (частично)
описываемы, формализуемы, то эти
задачи называются плохо
формализуемыми.
Пример
Плохо формализуемыми будут, например,
задачи восстановления "размытых" текстов,
изображений, составления учебного
расписания в вузе, составления "формулы
измерения интеллекта", описания
функционирования мозга, социума, перевода
текстов с одного языка на другой с помощью
компьютера и др.
Структура
• Структура ( от лат. Structura –
устройство, строение)-это совокупность
устойчивых отношений, связей, и
взаимодействий между уровнями и
компонентами системы,которые
обеспечивают сохранение целостности
ситемы в условиях внешних и
внутренних возмущений.
Структура
• Структура - все то, что вносит
порядок во множество объектов, т.е.
совокупность связей и отношений
между частями целого, необходимых
для достижения цели.
Базовые топологии структур
Структура линейного типа
Примером линейной
структуры является
структура остановок
автобуса на одной (не
кольцевой) линии в одном
направлении
Структура иерархического типа
(первая цифра - номер уровня)
Примером иерархической
структуры может служить
структура управления
Университетом: "Ректор Проректор – Директор колледжаЗаведующий реальным центром,
лекторатом- Преподаватель
кафедры, сотрудник
подразделения"
Структура сетевого типа (вторая
цифра - номер в пути)
Пример сетевой структуры структура организации
работ при строительстве
дома: некоторые работы,
например, монтаж стен,
благоустройство территории и
др. можно выполнять
параллельно.
Структура матричного типа
Пример матричной
структуры - структура
работников отдела,
выполняющих работы по
одной и той же теме.
Сложные структуры
• Кроме указанных основных типов
структур, используются и другие,
образующиеся с помощью их
корректных комбинаций - соединений и
вложений.
• Из одинаковых элементов можно
получать структуры различного типа.
Структуры систем
• Структура системы – это определенно взаимосвязанное
взаиморасположение составных частей системы.
• Выделяют следующие структуры системы:
• А. Линейная структура
• Б. Иерархическая или древовидная структура (представляет
собой декомпозицию системы в пространстве)
• В. Сетевая структура представляет собой декомпозицию
системы во времени.
• Г. Матричная структура представляет собой параллельное
выполнение функций с постоянным взаимосотрудничеством.
• Д. Пространственно-матричная структура. Такая структура
пользуется тесносвязанными и равноправными горизонтами и
вертикальными структурными связями.
Структуры макромолекул из
кремния и кислорода (а, б, в)
Структура управления Вирумааским
колледжем ТТУ
Совет Таллинского технического
университета (ТТУ)
Ректор ТТУ
Проректор по учебной работе
Совет Вирумааского колледжа
Директор колледжа
Служба
инфотехнологий
Отдел
развития
Гуманитарный центр
Химический
лекторат
Директор по
учебной работе
Реальный центр
Лекторат технических
дисциплин
Хозяйственная служба
Филиал библиотеки
ТТУ
Бухгалтерия
Учебный отдел
Лекторат математики и информатики
Структура является связной,
если возможен обмен ресурсами
между любыми двумя
подсистемами системы
(предполагается, что если есть
обмен i-й подсистемы с j-й
подсистемой, то есть и обмен j-й
подсистемы с i-й).
Если структура или
элементы системы плохо
(частично) описываемы или
определяемы, то такое
множество объектов
называется плохо или слабо
структурируемым
(структурированным).
Большинство социально-экономических
систем являются плохо структурируемыми
системами, а именно:
• мультиаспектностью и взаимосвязанностью
происходящих в них процессов (экономических,
социальных и т.п.), невозможностью их
структурирования, так как все происходящие в
них явления должны рассматриваться в
совокупности;
• отсутствием достаточной информации (как
правило, количественной) о динамике процессов
и применимостью лишь качественного анализа;
• изменчивостью и многовариантностью динамики
процессов и т.д.
Система" в переводе с
греческого означает "целое,
составленное из частей".
Это одна из абстракций
системного анализа, которую
можно конкретизировать,
выразить в конкретных
формах.
Система
• Это средство достижения цели или все
то, что необходимо для достижения
цели (элементы, отношения,
структура, работа, ресурсы) в
некотором заданном множестве
объектов (операционной среде).
Структура системы
Для описания системы важно
знать, какие она имеет
структуру (строение),
функции (работу) и связи
(ресурсы) с окружением.
Пример. Банк есть система.
• Внешняя среда банка - система инвестиций,
финансирования, трудовых ресурсов, нормативов и
т.д.
• Входные воздействия - характеристики (параметры)
этой системы.
• Внутренние состояния системы - характеристики
финансового состояния.
• Выходные воздействия - потоки кредитов, услуг,
вложений и т.д.
• Функции системы - банковские операции, например,
кредитование. Функции системы также зависят от
характера взаимодействий системы и внешней
среды.
С точки зрения морфологического
описания, система может быть:
• гетерогенной системой - содержащей
элементы разного типа, происхождения
(подсистемы, не детализируемые на
элементы с точки зрения выбранного
подхода морфологического описания);
• гомогенной системой - т.е. содержать
элементы только одного типа,
происхождения;
• смешанной системой - с гетерогенными и
гомогенными подсистемами.
Основные признаки системы:
• целостность, связность или относительная
независимость от среды и систем (наиболее
существенная количественная
характеристика системы). С исчезновением
связности исчезает и система, хотя элементы
системы и даже некоторые отношения между
ними могут быть сохранены;
• наличие подсистем и связей между ними или
наличие структуры системы (наиболее
существенная качественная характеристика
системы). С исчезновением подсистем или
связей между ними может исчезнуть и сама
система;
Основные признаки системы:
• возможность обособления или абстрагирования
от окружающей среды, т.е. относительная
обособленность от тех факторов среды,
которые в достаточной мере не влияют на
достижение цели;
• связи с окружающей средой по обмену
ресурсами;
• подчиненность всей организации системы
некоторой цели (как это, впрочем, следует из
определения системы);
• эмерджентность или несводимость свойств
системы к свойствам элементов.
Этапы системного анализа:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Обнаружение проблемы (задачи).
Оценка актуальности проблемы.
Формулировка целей, их приоритетов и
проблем исследования.
Определение и уточнение ресурсов
исследования.
Выделение системы (из окружающей среды) с
помощью ресурсов.
Описание подсистем (вскрытие их
структуры), их целостности (связей),
элементов (вскрытие структуры системы),
анализ взаимосвязей подсистем.
Построение (описание, формализация)
структуры системы.
Этапы системного анализа:
8. Согласование целей системы с целями
подсистем.
9. Анализ (испытание) целостности
системы.
10.Анализ и оценка эмерджентности
системы.
11.Испытание, верификация системы
(системной модели), ее
функционирования.
12.Анализ обратных связей в результате
испытаний системы.
13.Уточнение, корректировка результатов
предыдущих пунктов.
Вопросы для самоконтроля
• Что такое цель, структура, система,
подсистема, задача, решение задачи,
проблема?
• Каковы основные признаки и топологии
систем? Каковы их основные типы
описаний?
• Каковы этапы системного анализа?
Каковы основные задачи этих этапов?
Темы для исследований и
рефератов
• Плохо структурируемые и
формализуемые системы.
• Свойства систем, их актуальность и
необходимость. Примеры.
• Этапы системного анализа, их
основные цели, задачи.
Спасибо