Формирование структур целей и функций системы. Моделирование процессов

Цель работы: на основе использования системных методов овладеть навыками выявления целей и функций и моделирования процессов социально-экономических объектов.

Задачи работы:

- построить «дерево целей» системы;

- на примере одной из функций верхнего уровня построить модель процесса, выделив входные, выходные информационные и материальные потоки и подпроцессы.

Предмет и объект работы определяются в соответствии с вариантом задания.

Перечень и характеристика оборудования и материалов. Для выполнения лабораторной работы используется персональный компьютер с установленным офисным программным обеспечением. Оформление работы может быть выполнено с использованием средств Microsoft Word и Microsoft Visio.

Литература: /3/, гл.7, /4/, п.2.4, /6/, п.1.2, 1.3, 2.2, /7/, с.276-297, 553-555, 560-563.

Краткое изложение основных теоретических и методических аспектов предмета лабораторной работы:

Цель – одно из наиболее сложных понятий, изучению которого большое внимание уделяется в философии, психологии, кибернетике, теории систем.

Анализ определений цели и связанных с ней понятий показывает, что в зависимости от стадии познания объекта, этапа системного анализа, в понятие «цель» вкладывают различные оттенки – от идеальных устремлений (чего должна достичь система в идеале?) до конкретных целей – конечных результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени.

Основным методом в построении структур целей и функций является метод «дерева целей».

Метод «дерево целей»

«Дерево целей» - вид структуры целей. Термин был введен У.Черчменом, который предложил метод дерева целей в связи с проблемами принятия решений в промышленности. Термин «дерево» подразумевает формирование иерархической структуры, получаемой путем расчленения общей цели на подцели, а их – на более детальные составляющие, для наименования которых в конкретных приложениях используют разные названия: направления, проблемы, программы, задачи, а начиная с некоторого уровня – функции. Такая процедура получила в последующем название структуризации цели.

Метод «дерево целей» ориентирован на получения полной и относительно устойчивой структуры целей, проблем, направлений, т.е. такой структуры, которая на протяжении какого-то периода времени мало изменялась бы при неизбежных изменениях, происходящих в любой развивающейся системе.

«Дерево» состоит из целей нескольких уровней: генеральная цель, цели 1-го уровня (главные), цели 2-го уровня, цели 3-го уровня и так до необходимого уровня декомпозиции. Достижение генеральной цели предполагает реализацию главных целей, а реализация каждой из главных целей – достижение соответственно своих конкретных целей 2-го уровня и т.д.

Сфера применения метода «дерево целей»: решение задач в области управления (структуризация и проектирование систем управления и процессов, происходящих в них), прогнозирование в экономике, науке и технике, разработке сложных программ, технических комплексов и информационных систем.

Под определением «дерево» целей будем понимать следующее. «Дерево целей» – это граф, т.е. схема, показывающая деление общих целей на подцели до необходимого уровня декомпозиции и выражающая соподчинение и взаимосвязи элементов.

«Дерево целей» представляет собой структурированную по иерархическому принципу совокупность генеральной цели и ее подчиненных подцелей 1-го, 2-го и последующих уровней - «вершины» цели, соединенных между собой связями - ребрами, ветвями «дерева» целей (рис.3.).

 

Рис.3. «Дерево» целей простое (нециклическое)

 

Количество подцелей необязательно должно быть одинаковым для каждой цели верхнего уровня. Все зависит от исследуемой предметной области.

Построение «дерева» целей основано на применении следующих правил:

1) декомпозиция каждой цели на подцели на том или ином иерархическом уровне проводится по одному избранному классификационному признаку;

2) каждая цель расчленяется не менее чем на две цели;

3) каждая цель должна быть субординационная к другим;

4) любая цель каждого иерархического уровня должна относиться только к отдельному элементу (подсистеме), т.е. должна быть адресной;

5) для каждой цели на любом уровне иерархии должно быть предусмотрено ресурсное обеспечение;

6) количество целей на каждом уровне декомпозиции должно быть достаточным для достижения вышележащей цели;

7) «дерево» целей не должно содержать изолированных вершин, т.е. не должно быть целей, не связанных с другими целями;

8) декомпозиция целей проводится до того иерархического уровня, который позволяет определить ответственного исполнителя и состав мероприятий по достижения вышестоящей цели и, в конечном итоге, главной цели (особенно для систем управления);

9) при наличии на иерархическом уровне структуризации более трех-четырех целей следует предусматривать построение «дерева» целей циклического вида, в которых «ветви» взаимно переплетаются и сращиваются.

Формулировка целей должна, как правило:

1) начинаться с глагола в повелительном наклонении в неопределенной форме, определять сущность необходимости реализации конкретного действия;

2) определять желаемый конечный результат в количественном и качественном выражениях и обеспечивать возможность измерения количественных показателей, что необходимо для контроля достижения цели;

3) по возможности указывать на источники и объемы выделяемых ресурсов, а также раскрывать то, что необходимо выполнить.

Пример формулирования конкретной цели для хозяйственной деятельности предприятия: уменьшить в текущем году затраты на управленческий персонал на 15% по сравнению с предшествующим годом за счет повышения производительности труда. Пример «дерева целей» приводится в приложении 4. Стоит отметить, что при построении «дерева» очень важно учитывать специфику объекта исследования.

Функция управления – это однородный вид деятельности, объективно необходимой для реализации целей функционирования и выделенной по определенному признаку. К общим функциям управления относят планирование, организацию, координацию и регулирование, мотивацию, контроль, учет.

«Дерево целей» может трансформироваться в «дерево функций». «Дерево функций» имеет большое значение при моделировании предметной области, являющимся одним из этапов проектирования информационных систем. Пример функции верхнего уровня для «дерева функций», моделирующего какое-либо направление деятельности организации: проводить учет и анализ по кредитованию физических лиц.

Специалистам технического профиля также следует особое внимание уделять целеполаганию при разработке программных продуктов, средств автоматизации и т.д. «Неполное понимание целей является важнейшей проблемой в любом техническом проекте – именно по этой причине удача обычно сопутствует тем, кто начинает со скромных масштабов, а в дальнейшем наращивает их, опираясь на полученный опыт» (Б.Гейтс).

Выделяют четыре классификационных признака декомпозиции, применяемые при построении «дерева» целей:

1) параметрический (понятийный, аспектный), согласно которому главная цель разбивается на ряд понятийных признаков (например, цель «повысить уровень качества труда персонала» можно расчленить на подцели – «повысить уровень профессионализма персонала», «повысить уровень исполнительности персонала», «сократить число опозданий на работу»);

2) объектный – состав подцелей на одном из уровней следует комплектовать по видам деятельности (например, по видам продукции, услуг);

3) технологический – цель разбивается на отдельные стадии, этапы, работы (например, по стадиям жизненного цикла изделия или программного продукта);

4) временной – служит для расчленения цели на подцели, используя промежутки времени (например, годы, кварталы, месяцы).

Порядок построения дерева «целей»:

1) определение генеральной цели;

2) составление банка (общего перечня) целей, обеспечивающих достижение генеральной цели;

3) оценка каждой цели банка и их отбор для построения «дерева» целей (например, на основе экспертных оценок);

4) определение соподчиненности целей (например, с использованием матриц входимости);

5) построение исходного «дерева» целей;

6) определение коэффициентов относительной важности и взаимной полезности целей;

7) построение окончательного варианта «дерева» целей для каждого из уровней.

Несомненно, применение метода «дерева» целей является эффективным инструментом программно-целевого планирования как в экономических, социальных, так и в технических системах.

При проведении системного анализа какого-либо объекта может возникнуть потребность в моделировании процессов функционирования данного объекта. Процессы системы – совокупность последовательных изменений состояния системы для достижения цели. Выделяют входные, выходные и переходные процессы. Входной (выходной) процесс – множество входных воздействий (выходных воздействий на окружающую среду), которые изменяются с течением времени. Переходный процесс – множество преобразований начального состояния и входных воздействий в выходные величины, которые изменяются с течением времени по определенным правилам. Выделяют также последовательные и параллельные процессы.

От «дерева» целей и функций легко перейти к модели процесса. Например, в дереве целей выделена функция «кредитование физических лиц», которая разбита на подфункции: «прием пакета документов на получение кредита и оформление заявки», «проверка платежеспособности потенциального клиента», «заключение кредитного договора и составление графика платежей» и «выдача суммы кредита». Для модели процессов необходимо добавить входную и выходную информацию и материальные потоки, определить, какие процессы являются последовательными, а какие – параллельными. Это достаточно сложная процедура, и помочь здесь может опрос экспертов – специалистов, работающих в исследуемой организации, знающие о сущности процессов и порядке их реализации.

Рис. 4. Пример модели процесса «кредитование физических лиц»[1]

 

В данной модели все процессы последовательны. Первый процесс является входным, последний – выходным, промежуточные – переходными.

 

Задания по лабораторной работе приводятся в приложении 3.

 

Порядок выполнения лабораторной работы:

1. Для заданной системы построить «дерево» целей и функций, выделив генеральную цель, несколько главных целей и детализировав их на 3-4 уровня декомпозиции.

2. Выделив одну из главных целей, построить модель процессов. Определить входные и выходные информационные и материальные потоки. Указать последовательные и параллельные процессы в модели.

Контрольные вопросы:

1. Дайте определение понятию «цель». Как Вы понимаете отличие цели от функции?

2. Дайте определение понятию «дерево целей».

3. Перечислите правила построения «дерева целей».

4. В чем разница между моделью, построенной по принципу «дерева целей», и моделью процесса?

 

 

Лабораторная работа № 4