2. 8.2. Модели систем как основания декомпозиции

Основной операцией анализа является разделение целого на части. Задача распадается на подзадачи, система на подсистемы, цели - на подцели и т.д. При необходимости этот процесс повторяется, что приводит к иерархическим древовидным структурам. Обычно (если задача не носит чисто учебного характера) объект анализа сложен, слабо структурирован, плохо формализован, поэтому операцию декомпозиции выполняет эксперт. Если поручить анализ одного и того же объекта разным экспертам, то полученные древовидные списки будут различаться. Качество построенных экспертами деревьев зависит как от их компетентности в данной области знаний, так и от применяемой методики декомпозиции.

Обычно эксперт легко разделяет целое на части, но испытывает затруднения, если требуется доказательство полноты и безызбыточности предлагаемого набора частей. Стремясь перейти от чисто эвристического, интуитивного подхода к более осознанному, алгоритмическому выполнению декомпозиции, мы должны объяснить, почему эксперт разделяет целое именно так, а не иначе, и именно на данное, а не на большее или меньшее число частей. Объяснение состоит в том, что основанием всякой декомпозиции является модель рассматриваемой системы [13].

1. Содержательная модель как основание декомпозиции

Остановимся на этом важном соображении подробнее. Операция декомпозиции представляется теперь как сопоставление объекта анализа с некоторой моделью, как выделение в нем того, что соответствует элементам взятой модели. Поэтому на вопрос, сколько частей должно получиться в результате декомпозиции, можно дать следующий ответ; столько, сколько элементов содержит модель, взятая в качестве основания. Вопрос о полноте декомпозиции - это вопрос завершенности модели.

Объект декомпозиции должен сопоставляться с каждым элементом модели-основания. Однако и сама медаль-основание может с разной степенью детализации отображать исследуемый объект. Например, в системном анализе часто приходится использовать модель типа "жизненный цикл", позволяющую декомпозировать анализируемый период времени на последовательные этапы от его возникновения до окончания. С помощью такой декомпозиции шахматную партию можно разбить на дебют, миттельшпиль и эндшпиль; в жизни человека принято различать молодость, зрелость и старость, но можно выделять и более мелкие этапы, например детство, отрочество и юность. Такое же разнообразие может иметь место и при декомпозиции жизненного цикла любой проблемы. Разбиение на этапы дает представление о последовательности действий, начиная с обнаружения проблемы и кончая ее ликвидацией (иногда такую последовательность рассматривают как "алгоритм системного анализа"; насколько это справедливо, мы обсудим в следующей главе).

Пример. В табл. 8.1 приведены декомпозиции жизненного цикла проблем, разработанные крупными специалистами по системному анализу-С.Л. Оптнером [10], С.Янгом [22], Н.П. Федоренко [19], С.П. Ни-каноровым [10, вступительная статья], Ю.И. Черняком [20]. В качестве упражнения рекомендуем обсудить различия приводимых декомпозиций. При этом следует иметь в виду, что каждый из авторов впоследствии проводит дальнейшее разбиение каждого этапа (т.е. выполняет декомпозицию следующих уровней). Приводимые декомпозиции являются наглядным примером различий, возникающих на эвристических этапах системного анализа.

Установив, что декомпозиция осуществляется с помощью некоторой модели, сквозь которую мы как бы рассматриваем расчленяемое целое, далее следует ответить на естественно возникающие вопросы: 1) модели какой системы следует брать в качестве оснований декомпозиций? 2) какие именно модели надо брать?

Выше уже упоминалось, что основанием декомпозиции служит модель "рассматриваемой системы", но какую именно систему следует под этим понимать? Всякий анализ проводится для чего-то, и именно эта цель анализа и определяет, какую систему следует рассматривать. Система, с которой связан объект анализа, и система, по моделям которой проводится декомпозиция, не обязательно совпадают, и хотя они имеют определенное отношение друг к другу, это отношение может быть любым: одна из них может быть подсистемой или надсистемой для другой, они могут быть и разными, но как-то связанными системами.

Таблица 8.1. Этапы ликвидации проблем

По С.Л. Оптнеру	По С. Янгу	По. Н.П. Федо-ренко	По С.П. Никанорову	По. Ю.И. Черняку
1. Идентификация симптомов	1 .Определение цели организации	1. Формулирование проблемы	1. Обнаружение проблемы	1.Анализ проблемы
2.Определение актуальности проблемы	2. Выявление проблемы	2.Определение целей	2.Оценка актуальности проблемы	2.Определение системы
3.Определение целей	3. Диагноз	3. Сбор информации	3. Анализ ограничений проблемы	3.Анализ структуры системы
4. Определение структуры системы и ее дефектов	4. Поиск решения	4. Разработка максимального количества альтернатив	4.0пределение критериев	4.Формулирование обшей цели и критерия
5.Определение возможностей	5.Оценка и выбор альтернативы	5.Отбор альтернатив	5. Анализ существующей системы	5.Декомпозиция цели, выявление потребности в ресурсах, композиция целей
6. Нахождение альтернатив	6.Согласование решения	6. Построение модели в виде уравнений, про грамм или сценария	6. Поиск возможностей(альтернатив).	6. Выявление ресурсов, композиция целей
7.Оценка альтернатив	7.Утверждение решения	7.Оценка затрат	7. Выбор альтернативы	7. Прогноз и анализ будущих условий
8. Выработка решения	8. Подготовка к вводу в действие	8. Испытание чувствительности решения (параметрическое исследование)	8.Обеспечение признания	8.Оценка целей и средств
9. Признание решения	9. У правление применением решения		9. Принятие решения (принятие формальной ответственности)	9.Отбор вариантов
10.Запуск процесса решения	10. Проверка эффективности			10.Диагноз существующей системы
11. Управление процессом реализации решения				11. Построение комплексной программы развития
12.Оценка реализации и ее последствий				12. Проектирование организации для достижения целей

Например, анализируя цель "выяснить этиологию и патогенез ишемической болезни сердца", в качестве исследуемой системы можно взять сердечно-сосудистую систему, а можно выбрать конкретный кардиологический институт. В первом случае декомпозиция будет порождать перечень подчиненных подцелей научного, во втором -организационного характера.

Отметим также, что иногда в качестве оснований декомпозиции полезно не только перебирать разные модели целевой системы, но и брать сначала модели надсистемы, затем самой системы и, наконец, подсистем. Например, при системном анализе функций Минвуза РСФСР декомпозиция глобальной цели высшего образования страны сначала проводилась по моделям вузовской системы в целом, а в конце - по моделям функционирования министерского аппарата. Можно также рассматривать и такую процедуру анализа, когда перед каждым очередным актом декомпозиции заново ставится вопрос не только о том, по какой модели проводить декомпозицию, но и о том, не следует ли взять модель иной системы, нежели ранее.

Однако чаще всего в практике системного анализа в качестве глобального объекта декомпозиции берется нечто, относящееся к проблемосодержащей системе и к исследуемой проблеме, а в качестве оснований декомпозиции берутся модели проблеморазрешающей системы.

Перейдем теперь к рассмотрению вопроса о том, какие модели брать за основания декомпозиции. Прежде всего напомним, что при всем практически необозримом многообразии моделей формальных типов моделей немного: это модели "черного ящика", состава, структуры, конструкции (структурной схемы) - каждая в статическом или динамическом варианте (см. гл. 3). Это позволяет организовать нужный перебор типов моделей, полный или сокращенный, в зависимости от необходимости,