3.6. Модель типа «черный ящик», модели состава и структуры

3.6. Модель типа «черный ящик», модели состава и структуры


Рассмотрим некоторые специальные модели, применяемые в системном анализе. Модель типа «черный ящик» отображает входы и выходы системы без представления информации о внутренних элементах и свя-






Рис.3.4. Обобщенная структурная схема комплекса компьютерного имитационного моделирования

зях системы. Такая модель особенно полезна при представлении систем на макроуровне, когда важным является провести анализ внешних связей системы с другими системами (например, связи предприятия с поставщиками и потребителями продукции). В контексте назначения системы модель «черный ящик» позволяет определить необходимые входные ресурсы и ожидаемые результаты работы предприятия и особенно важна при последовательном структурном анализе системы (как существующей, так и проектируемой). При составлении модели типа «черный ящик» важно учесть все входы и выходы системы, имеющие необходимое значение с точки зрения назначения системы. Средством построения модели «черный ящик» могут служить текстовые описания (например, в виде таблиц с графами «вход», «выход»); обобщенные блок схемы, в которых вся система отображается единым блоком; в терминах

теории множеств, перечисляя элементы входного множества Х и выходного множества Y.

Модель состава – представляет информацию о внутреннем содержании системы, описывает, из каких подсистем и элементов она состоит. Построение модели состава выполняется поэтапно на разных уровнях детализации системы. Сначала выделяются наиболее крупные подсистемы, потом их функциональные составляющие – элементы подсистем и т.д. Разбиение системы на части при определении состава соответствует принимаемой точке зрения и цели использования модели.

Модель структуры предназначена для отображения взаимосвязей (отношений) между элементами рассматриваемой системы. Модель структуры можно рассматривать как дополнение модели состава, которая воспроизводит элементы системы. Однако, как правило, перечень одних только отношений между элементами без самих этих элементов не делается. Поэтому модель структуры является наиболее полной моделью, характеризующей как состав основных элементов, так и взаимосвязи между ними. При построении модели структуры выделяются интересующие виды отношений, исходя из которых выбираются элементы, участвующие в этих отношениях. Распространенными отношениями являются следующие:

- отношение «часть-целое». Обозначим отношение часть целое, как r. Пусть отдел А входит в состав фирмы S. Тогда между А и S имеется отношение r, что математически можно записать так: ArS или r( A, S). Подобные отношения служат основой для разработки иерархических структурных схем предприятий (организационной структуры);

- отношение «вид-род». Например, конкретная фирма ООО «Мебель» может быть видом (частным случаем) рода фирм «Производители мебели», т.е. ООО «Мебель» и «Производители мебели» связаны отношением «вид-род»;

- отношение «управлять работой». Такого типа отношения складываются, например, между службой управления и производственным отделом предприятия;

- отношение «обеспечивать работу». Подобное отношение складывается, например, между складом или службой поставок и производственным участком;

- отношение «роль-исполнитель». Такое отношение наблюдается между отдельным этапом (функцией) процесса и тем работником, кто его исполняет;

- отношения «причина-следствие» и хронологического порядка - показывают взаимосвязи между элементами процессов.

Последние три вида отношений наиболее применимы в моделях бизнес-процессов предприятий и используются в диаграммах процессов.

Пожалуй, наиболее распространенным способом изображения модели структуры являются структурные схемы. В таких схемах элементы системы графически изображаются в виде прямоугольников, точек, других обозначений; отношения между ними – с помощью ребер или ориентированных дуг. Примером структурной схемы с отображением различных отношений между элементами системы может быть рис.1.2 в гл.1. Структурные схемы систем, которые отображают все их элементы, все связи между ними, а также входы и выходы, называют еще моделями типа «белый (прозрачный) ящик». Естественно предположить, что полнота и сложность модели типа «белый ящик» так же, как и для любых других моделей зависит от целей моделирования.

Можно сформулировать некоторые рекомендации при построении структурных схем в процессе анализа и синтеза систем:

- при разработке структурной схемы необходимо руководствоваться основным правилом структурного системного анализа – поэтапно детализировать систему, начиная с общего обзора и продолжая рассмотрением ее отдельных частей. Такая этапность даст в результате иерархический набор структурных схем, где схемы верхнего уровня уточняются схемами нижнего уровня. При этом необходимо ограничивать на каждой структурной схеме количество воспроизводимых элементов (рекомендуется не более 6-7 элементов на одной схеме);

- необходимо достаточно четко представлять цель структурного моделирования и в связи с этим определять те отношения между элементами, которые должны быть положены в основу структурной схемы. В зависимости от цели и принятой точки зрения можно получить разные структурные схемы одной и той же системы;

- не стоит перегружать структурную схему текстовыми описаниями и дополнениями. Необходимые текстовые пояснения и второстепенные детали, не нашедшие места на схеме, целесообразно выносить в приложения к ней.

Читать дальше:

#a href="http://www.systematy.ru/articles/41_postanovka_zadachi_prinyatiya_resheniya"#4.1. Постановка задачи принятия решения#/a#