Принципы структурного анализа

Структурный анализ занимает важное место в общей технологии прикладного системного анализа, обеспечивая решение задачи построения и усовершенствования моделей автоматизируемого объекта при помощи графических нотаций моделирования.

Таким образом, полученные модели являются основой для последующих этапов прикладного системного анализа – проектирования ПС, улучшающего деятельность исследуемого объекта.

Понятно, что от адекватности построенной модели зависит и достижение целей, поставленных перед проектом разработки ИС. Таким образом, построение модели – одна из важнейших задач прикладного системного анализа как инструмента выработки улучшающих вмешательств.

При этом процесс моделирования сложных систем (включая, конечно, и организационные) все еще достаточно далек от того, чтобы быть в полном смысле «технологией» – изученным, понятным и повторяемым процессом, ведущим к гарантированному результату.

В процессе разработки модели необходимо, во-первых, изучить систему, понять ее, а во-вторых, задокументировать полученное знание. Очевидно, что знание, не зафиксированное в виде описания на основе одной из стандартных нотаций моделирования, бесполезно для выработки улучшающего вмешательства, а значит, фактически, оно и не существует с точки зрения прикладного системного анализа.

Следует также помнить, что используемый при создании модели язык должен быть понятен для всех заинтересованных в проекте лиц – стейкхолдеров. Если это условие не выполнить, то у аналитиков возникнет проблема с доведением разработанного вмешательства до стейкхолдеров, они не смогут оценить, насколько оно соответствует их интересам в проблемной ситуации, а значит, будет очень высок риск того, что полученное решение не станет улучшающим вмешательством.

Важным условием адекватности модели является также её соответствие набору языков, терминологии предметной области. Аналитик должен обеспечить отражение в модели при помощи средств выбранной стандартной нотации моделирования понятийного аппарата всех предметных областей, задействованных в проблемной ситуации. Поскольку же аналитик редко является специалистом во всех предметных областях (да это и не является для него необходимым), то при построении структурной модели неизбежно возникает ряд взаимосвязанных проблем:

· аналитику сложно получить исчерпывающую информацию для построения с точки зрения всех стейкхолдеров;

· стейкхолдеры, в свою очередь, не обладают знанием о построении моделей для того, чтобы судить, какая информация для модели существенна, а какая – нет;

· аналитик сталкивается с чрезмерным количеством подробных сведений как о предметной области, так и о новой системе;

· возникает риск, что модель, перегруженная информацией, будет, во-первых, сложной (то есть, ее невозможно обработать за требуемое время), а во-вторых, из-за большого объема, она будет непонятна для клиента и других стейкхолдеров;

· модель, понятная заказчику и стейкхолдерам, может оказаться недостаточной для решения задачи.

Эти проблемы могут быть существенно облегчены за счет следования следующим принципам структурного анализа систем.

· Принцип разбиения (декомпозиции) системы на подсистемы (элементы). Этот принцип эксплуатирует такие свойства систем, как неоднородность и структурированность;

· Принцип выделения в модели уровней абстракции. Данный принцип опирается на утверждение о том, что каждый элемент системы также является системой и, соответственно, может быть разбит на подсистемы. А, следовательно, при выделении соответствующих основании классификации подсистем может быть построена иерархическая классификация системы на подсистемы. В данном случае основание классификации – например, детальность и сложность бизнес-процессов или положение подразделения на уровне управления – и описывает уровень абстракции.

· Принцип ограниченного смыслового контекста, согласно которому каждый уровень абстракции должен включать лишь существенные на этом уровне детали. Данный принцип дополняет предыдущий – разрабатываемая классификация системы на подсистемы не должна содержать нарушений оснований классификации по уровням. Так в организационной структуре нежелательно смешивать на одном уровне управления дирекции с отделами и секторами.

· Принцип ограничения числа элементов (подсистем) на каждом из уровней абстракции (не менее 2-3 и не более 7-8). Минимальное количество определяется соображением здравого смысла – декомпозиция системы на одну подсистему не добавляет в модель новой информации. Максимальное количество определяется соображениями читаемости модели – большее количество элементов уже не воспринимается разумом человека как единая система.

· Принцип иерархического упорядочения объектов модели в ее описании. Данный принцип непосредственно следует из того, что при выделении подсистем в описываемой системе используется иерархическая классификация. Понимание проблемной ситуации резко облегчается, если описание ее частей организовано в древовидные иерархические структуры, то есть она может быть понята и построена по уровням абстракции, каждый из которых добавляет новые детали.

· Принцип двойственности данных и операций над ними. Данный принцип следует из таких свойств системы, как функциональность (она определяет активность каждого элемента, его соответствие операциям), а также эмеджентность системы (свойства системы определяются не только составом элементов, но и отношениями между ними) и ее неразрывность (исключение из рассмотрения части элементов и / или части связей может и, скорее всего, изменит фундаментальные свойства системы). Из этого принципа следует также идея инкапсуляции (упрятывания) несущественной на конкретном этапе информации. Каждая подсистема «распоряжается» только необходимой ей информацией.

· Принцип использования строгих формальных правил записи. Данный принцип вытекает из требований полноты и непротиворечивости построенных моделей, а также их соответствия набору языков проблемной ситуации.

· Принцип концептуальной общности (следующий из предыдущего принципа использования строгих формальных правил записи). Заключается в использовании единого подхода на всех стадиях прикладного системного анализа (структурный анализ проблем – структурное целеполагание – структурное моделирование – структурное проектирование и принятие решений – структурное внедрение).

· Принцип последовательного приближения к конечному результату. Непосредственно вытекает из того, что структурный анализ специально разработан как инструмент работы со сложными системами, а следовательно, как минимум на первых итерациях исследования модель еще не будет адекватной и значит для обеспечения адекватности модели потребуется сбор дополнительной информации и уточнение модели.

· Принцип полноты – заключается в необходимости контроля модели на наличие в ней всех требуемых для адекватности модели элементов и связей.

· Принцип непротиворечивости – заключается в необходимости контроля согласованности элементов на наличие ситуации, когда присутствие одного исключает присутствие другого.

Эти принципы важно понимать потому, что на них строятся все методологии структурного анализа, используемые на разных стадиях жизненного цикла ПО.