Глава 7. Использование системного анализа систем на основе информационных технологий

1. Разработка асу с применением системного анализа

Системы такой сложности, как автоматизированные системы управления (АСУ), обладают рядом специ­фических особенностей, присущих открытым системам с активными элементами. Для обеспечения адаптивности системы, способ­ности ее к самоорганизации необходимо предусмотреть соответствующие средства, обеспечивающие целеобразование, способность вырабатывать варианты поведения, а при необходимости изменять структуру системы управления и АСУ.

Эти особенности были осознаны с самого начала разработки АСУ и обусловили необходимость привлечения для их объяснения и обеспечения системных представлений, закономерностей функцио­нирования и развития сложных систем. Понимая неизбежность и необходимость проявления названных особенностей и обусловливающих их закономерностей, которые действуют в системе независимо от того, учитывают или нет, и затрудняют управление разработками автоматизированных информационных систем, некоторые специалисты уже на ранних стадиях их создания предлагали создавать системы проектирования и развития АСУ, разрабатывать единые принципы проектирования и терминологию. Были разработаны типовые положения, типовые структуры, поря­док разработки и другие методические материалы, объединенные затем в единый документ - Общеотраслевые руководящие методи­ческие материалы (ОРММ) [5].

В понимании принципов построения и организации функциони­рования АСУ большую роль играет выделение функциональной и обеспечивающей частей, что не утрачивает актуальности и в настоя­щее время при разработке любых автоматизированных информа­ционных и управляющих систем.

Структура функциональной части (ФЧ) определяется на основе анализа целей и функций системы управления, для обеспечения деятельности которой создается АСУ или АИС, и включает подсистемы и задачи, выбранные для автоматизации, т. е. ФЧ определяет как бы цели и основные функции АСУ (АИС).

Структура обеспечивающей части (ОЧ) включает виды обеспечения (собственно инфор­мационное, техническое, программное, лингвистическое, эргономическое и т. п.), необходимые для реализации подсистем и задач ФЧ АСУ (АИС), т.е. ОЧ представляет собой как бы средства для достижения целей АС.

Соответственно при управлении разработками автоматизированных систем выделяют две основные проблемы:

1. Формирование структуры функциональной части АС и выбор на ее основе первоочередных задач автоматизации (для АС той или иной очереди).

2. Формирование структуры обеспечивающей части АС.

Применение системного анализа при обосновании структуры функциональной части АСУ (АИС). В разрабатываемых методиках обоснования структуры ФЧ АСУ так же, как и при разработке структур целей и функций систем управления, выделялось два основных этапа, которые делились на подэтапы в соответствии с выбранными методиками структуризации целей.

Первый этап методики практически совпадает с обобщенной ме­тодикой формирования целей (основных направлений) и функций предприятий, второй - отличается выбором крите­риев, большим использованием косвенных количественных оценок, связанных с оценкой целесообразности и возможности автоматиза­ции (таких как объемы массивов, число подразделений, исполь­зующих информацию разрабатываемой базы данных, число доку­ментов, подготавливаемых на основе базы данных и т. п.).

Первоначально основной формой представления структуры ФЧ АСУ была древовидная иерархическая структура. АСУ делилась на подсистемы (или комплексы задач, подсистемы - на группы задач, а последние, в свою очередь, - на отдельные задачи.

Подсистемы в первых структурах ФЧ АС, а затем - в типовой структуре ФЧ АС были ориентированы на основные функциональные подразде­ления существовавших систем организационного управления, отку­да и произошел термин "функциональная подсистема".

Число подсистем в АИС первой очереди конкретных предприя­тий было разным, но обычно не превышало числа подсистем типо­вой АСУП, рекомендованной в ОРММ. Число задач по подсистемам колебалось довольно в широких пределах, в зави­симости от принятой детализации задач и конкретных особенностей предприятия.

Однако по мере развития АСУ число подсистем увеличивалось. При возрастании числа подсистем нарушается важное требование к иерархическим структурам - гипотеза Миллера, согласно которой число составляющих одному узлу должно быть 7 ±2.

Трудности управления разработками АС при существенном увеличении числа подсистем, т. е. числа составляющих на верхнем уровне иерархической структуры ФЧ, привели к тому, что на неко­торых предприятиях стали вводить еще один обобщающий уровень. В дальнейшем, по мере развития предприятий и их АСУ, особенно в условиях предоставления большей самостоятельности производствам и цехам и перераспределению управленческих функций между администрацией предприятия и руководителями производств и цехов, также стало более удобным представлять структуру ФЧ АСУ в виде многоуровневой, стратифицированной.

Методика выбора структуры обеспечивающей частя АИС. Разделение АСУ на функциональную и обеспечивающую части, а по­следней - на информационное обеспечение (ИО), техническое (ТО) организационное (ОргО), программное (ПО) и другие виды обеспечения - позволило привлечь для уточнения соответствующих видов обеспечения специалистов в этих областях. Такой подход к органи­зации разработок АСУ помог справиться со сложностью системы и ускорить разработку АСУ путем параллельного проведения работ по анализу и выбору структуры отдельных видов обеспечения. Од­нако если разрабатывать отдельные проекты ИО, ТО, ОргО и других видов обеспечения, то после разработки этих проектов возникла достаточно сложная задача их согласования, взаимоувязки приня­тых структур этих видов обеспечения, критериев, учитываемых при их разработке и т. д. Поэтому на определенном этапе развития ра­бот по созданию АСУ был даже сформулирован специальный принцип - единства ИО, ТО и ОргО как основных видов обеспече­ния, при разработке структур которых возникали несогласован­ности) - и было рекомендовано проектировать структуру АСУ с самого начала как единую с уточнением структур отдельных ви­дов обеспечения в рамках общего проекта.

С учетом сказанного задачу обоснования структуры ОЧ АСУ можно сформулировать следующим образом [5].

Под структурой ОЧ АСУ будем понимать сеть информационных служб (Главный информационно-вычислительный центр, локаль­ные вычислительные центры производств, цехов и других подразде­лений, автоматизированные рабочие места и другие составляющие ОргО) с размещенными в ней массивами хранения информации, до­кументами (ИО), техническими средствами регистрации, хранения, передачи, обработки, представления информации (ТО), программ­ным обеспечением (ПО), методическим обеспечением (инструкци­ями для пользователей, положениями о подразделениях и т. п.) и другими видами обеспечения.

Под выбором структуры ОЧ - задачу наилучшего размещения всех этих компонентов с учетом единой со­гласованной системы критериев и ограничений, обеспечивающей наиболее эффективную реализацию подсистем и задач, включенный в структуру ФЧ АСУ на соответствующем этапе ее развития (т.е. соответствующей очереди АСУ).