Методологические основы системного анализа

● действия: реакция системы на внешнее воздействие имеет пороговый характер. Таким образом, для изменения поведения системы требуется прирост воздействия, превосходящего некоторое пороговое значение. Такие изменения могут быть связаны с энергетикой, веществом и информацией, которые, накапливаясь, проявляют свое влияние скачкообразно, путем качественного перехода;

● неопределенности: максимальная точность определения (измерения) свойств системы зависит от присущей данной системе области неопределенности, внутри которой повышение точности определения (измерения) одного свойства влечет за собой снижение точности определения другого (других). Существует область неопределенности, в пределах которой свойства могут быть описаны только вероятностными характеристиками.

3. Принцип целенаправленности: целенаправленность – функциональная тенденция, направленная на достижение системой некоторого состояния либо на усиление (сохранение) некоторого процесса.  
При этом система оказывается способной противостоять внешнему воздействию, а также использовать среду и случайные события.

Принцип учитывает постулат выбора: сложные системы обладают способностью к выбору поведения и, следовательно, однозначно предсказать способ действия и определить их состояние невозможно ни при каком знании свойств системы и ситуации. Данный постулат позволяет сложной системе в соответствии с ее целенаправленностью использовать редкие благоприятные события, возникающие во взаимодействии со средой, блокируя остальные (неблагоприятные) события и процессы.

CASE-технология представляет  собой методологию проектирования  информационных систем (ИС), а также  набор инструментальных средств, позволяющих в наглядной форме  моделировать предметную область, анализировать эту модель на  всех этапах разработки и сопровождения  ИС и разрабатывать приложения  в соответствии с информационными  потребностями пользователей. Большинство  существующих CASE-средств основано  на методологиях структурного (в  основном) или объектно-ориентированного  анализа и проектирования, использующих  спецификации в виде диаграмм  или текстов для описания внешних  требований, связей между моделями  системы, динамики поведения системы  и архитектуры программных средств.

Согласно обзору передовых технологий (Survey of Advanced Technology), составленному фирмой Systems Development Inc. в 1996 г. по результатам анкетирования более 1000 американских фирм, CASE-технология в настоящее время попала в разряд наиболее стабильных информационных технологий (ее использовала половина всех опрошенных пользователей более чем в трети своих проектов, из них 85% завершились успешно). Однако, несмотря на все потенциальные возможности CASE-средств, существует множество примеров их неудачного внедрения, в результате которых CASE-средства становятся "полочным" ПО (shelfware). В связи с этим необходимо отметить следующее:

• CASE-средства не обязательно дают немедленный эффект; он может быть получен только спустя какое-то время;

• реальные затраты на внедрение CASE-средств обычно намного превышают затраты на их приобретение;

• CASE-средства обеспечивают возможности для получения существенной выгоды только после успешного завершения процесса их внедрения.

Ввиду разнообразной природы CASE-средств было бы ошибочно делать какие-либо безоговорочные утверждения относительно реального удовлетворения тех или иных ожиданий от их внедрения. Можно перечислить следующие факторы, усложняющие определение возможного эффекта от использования CASE-средств:

• широкое разнообразие качества и возможностей CASE-средств;

• относительно небольшое время использования CASE-средств в различных организациях и недостаток опыта их применения;

• широкое разнообразие в практике внедрения различных организаций;

• отсутствие детальных метрик и данных для уже выполненных и текущих проектов;

• широкий диапазон предметных областей проектов;

• различная степень интеграции CASE-средств в различных проектах.

Вследствие этих сложностей доступная информация о реальных внедрениях крайне ограничена и противоречива. Она зависит от типа средств, характеристик проектов, уровня сопровождения и опыта пользователей. Некоторые аналитики полагают, что реальная выгода от использования некоторых типов CASE-средств может быть получена только после одно- или двухлетнего опыта. Другие полагают, что воздействие может реально проявиться в фазе эксплуатации жизненного цикла ИС, когда технологические улучшения могут привести к снижению эксплуатационных затрат.

Для успешного внедрения CASE-средств организация должна обладать следующими качествами:

• Технология. Понимание ограниченности существующих возможностей и способность принять новую технологию;

• Культура. Готовность к внедрению новых процессов и взаимоотношений между разработчиками и пользователями;

• Управление. Четкое руководство и организованность по отношению к наиболее важным этапам и процессам внедрения.

Если организация не обладает хотя бы одним из перечисленных качеств, то внедрение CASE-средств может закончиться неудачей независимо от степени тщательности следования различным рекомендациям по внедрению.

Для того, чтобы принять взвешенное решение относительно инвестиций в CASE-технологию, пользователи вынуждены производить оценку отдельных CASE-средств, опираясь на неполные и противоречивые данные. Эта проблема зачастую усугубляется недостаточным знанием всех возможных "подводных камней" использования CASE-средств. Среди наиболее важных проблем выделяются следующие:

• достоверная оценка отдачи от инвестиций в CASE-средства затруднительна ввиду отсутствия приемлемых метрик и данных по проектам и процессам разработки ПО;

• внедрение CASE-средств может представлять собой достаточно длительный процесс и может не принести немедленной отдачи. Возможно даже краткосрочное снижение продуктивности в результате усилий, затрачиваемых на внедрение. Вследствие этого руководство организации-пользователя может утратить интерес к CASE-средствам и прекратить поддержку их внедрения;

• отсутствие полного соответствия между теми процессами и методами, которые поддерживаются CASE-средствами, и теми, которые используются в данной организации, может привести к дополнительным трудностям;

• CASE-средства зачастую трудно использовать в комплексе с другими подобными средствами. Это объясняется как различными парадигмами, поддерживаемыми различными средствами, так и проблемами передачи данных и управления от одного средства к другому;

• некоторые CASE-средства требуют слишком много усилий для того, чтобы оправдать их использование в небольшом проекте, при этом, тем не менее, можно извлечь выгоду из той дисциплины, к которой обязывает их применение;

• негативное отношение персонала к внедрению новой CASE-технологии может быть главной причиной провала проекта.

Пользователи CASE-средств должны быть готовы к необходимости долгосрочных затрат на эксплуатацию, частому появлению новых версий и возможному быстрому моральному старению средств, а также постоянным затратам на обучение и повышение квалификации персонала.

Несмотря на все высказанные предостережения и некоторый пессимизм, грамотный и разумный подход к использованию CASE-средств может преодолеть все перечисленные трудности. Успешное внедрение CASE-средств должно обеспечить такие выгоды как:

• высокий уровень технологической поддержки процессов разработки и сопровождения ПО;

• положительное воздействие на некоторые или все из перечисленных факторов: производительность, качество продукции, соблюдение стандартов, документирование;

• приемлемый уровень отдачи от инвестиций в CASE-средства.

 

Семинар 5

 

Основные этапы процесса решения проблем

1. Организация  как  процесс  принятия решений. Системная методология в процессе решения проблем. Организация как система, предназначенная для решения проблем. Клинический подход как основа диагностики системы. Исследовательский подход к поиску оптимального решения проблемы. Проблемы и их особенности. Проблемы, проблематика и формулирование проблем. Проблемная ситуация.

 

Проблема – ситуация несоответствия желаемого и существующего.

Проблемная ситуация – условия, порождающие проблему. Условия постановки проблемы – это объективно возникающие противоречия между потребностями в тех или иных действиях и незнанием способов их выполнения, между потребностью в новых знаниях и их недостаточностью.

Типичные проблемные ситуации:

1) результаты деятельности  не соответствуют желанным целям;

2) ранее выработанные, теоретически обоснованные и практически проверенные методы не дают должного эффекта или не могут быть использованы;

3) в ходе практической деятельности обнаруживаются факты данного практического опыта, которые не укладываются в рамки существующих теоретических представлений;

4) одна из частных теорий вступает в логическое противоречие с более общей теорией или другими областями жизни в пределах данной отрасли знаний.

Методологией решения проблем является системный анализ и синтез.

Основные задачи системного анализа и синтеза проблемы – разработка методов и средств:

– определение целей (требований), которых должна достичь функционирующая система (оценка требуемого положения дел);

– выявление проблем (анализ существования, формализации описания существа проблемы);

– анализ проблем (структуризация, классификация и оценка последствий развития проблемы);

– решение проблем (концептуальное моделирование системы как средство решения проблемы);

– совершенствование методологии проведения системного анализа.

Важнейшими компонентами системного анализа и синтеза проблемы являются:

1) цель, которую должна  достичь функционирующая система;

2) альтернативы (варианты систем), посредством которых возможно достижение цели;

3) ресурсы, необходимые для создания и обеспечения эффективного функционирования того или иного варианта системы;

4) критерий, по которому сравниваются альтернативы и осуществляется выбор одной из них;

5) модель, отражающая связь целей, альтернатив, ресурсов и критерия.

Фундаментальный постулат (аксиома) системного подхода – утверждение о том, что система есть средство решения проблемы.

В терминах системного подхода проблемой называется ситуация, характеризующаяся различием между необходимым (желаемым) выходом и существующим выходом. Существующий выход обеспечивается существующей системой. Желаемый выход обеспечивается желаемой системой. Проблема есть разница между существующей и желаемой системами.

Определение целей, которых должна достичь система, является одной из первоочередных задач системного подхода, оно может быть дано только в терминах требований к системе.

Требования к системе есть средство фиксаций однозначных утверждений, определяющих цель. Цели в виде требований к существенным свойствам системы и к процессу ее функционирования для существующих систем известны, ибо они задаются при ее создании. Цели-требования могут быть определены в терминах желаемого состояния и отождествляются с желаемой системой.