Принцип конечной цели – абсолютный приоритет главной цели Принцип измерения – возможность количественного описания параметров системы Принцип эквифинальности – возможность достижения системой конечного состояния при различных начальных и граничных условиях Принцип единства – возможность совместного рассмотрения системы как целого и совокупности частей Принцип связности – рассмотрение любой части системы совместно с ее окружением и выявление связей между элементами и с внешней средой Принцип модульного построения – возможность выделения относительно независимых подсистем (модулей), описываемых в системе совокупностью входных и выходных воздействий
Принцип иерархии – возможность ранжирования подсистем и рассмотрения иерархии подсистем с разной степенью детализации Принцип функциональности – совместное рассмотрение структуры и функций системы с приоритетом функций над структурой. Предполагается, что любая структура тесно связана с функцией системы и ее частей. Принцип развития – возможность учета изменений в системе, ее способности к развитию, адаптации, расширению, замене частей, накоплению информации. Принцип децентрализации – сочетание в сложных системах централизованного и локального управления (двухуровневая иерархия управления) Принцип неопределенности – возможность описания и управления системой, в которой структура, функционирование и внешнее воздействие не полностью определены.
Декомпозиция – анализ – синтез Проблемная (реальная) система Анализируемая система (общее представление) Синтезируемая (модельная) система Улучшенная (реальная) система Анализируемая система (детальное представление) Декомпозиция Анализ Синтез Реализация Функционирование Оценка снятия проблемы Оценка системы
Этапы декомпозиции 1. Определение и декомпозиция общей цели исследования и основной функции системы. Построение дерева целей и дерева функций (иерархия целей и функций) 2. Выделение системы из среды (описание границ системы) 3. Описание воздействующих факторов (внешней среды) 4. Описание тенденций развития и сопутствующих неопределенностей 5. Описание системы как « черного ящика » 6. Функциональная, компонентная, структурная, процессная декомпозиция системы (по функциям, по виду элементов, по виду связей между элементами, по этапам реализации). Ограничение на глубину декомпозиции: определяется требуемой точностью моделирования в автоматизированных системах - до 5-6 уровней в силу возможностей восприятия информации – до 9 уровней
Функциональная декомпозиция Выделение и анализ функций системы Основной вопрос: « ЧТО делает система?» независимо от того, КАК она работает Разбиение на подсистемы по принципу общности функций, выполняемых группами элементов Основное внимание уделяется описанию ограничений на функции системы, а не последовательности исполнения функций НЕ СТАВИТСЯ вопрос «Как функционируют отдельные элементы?» ПРИМЕР 1. Микроволновая печь Функции и подсистемы (ЭМВ, гриль, конвекция) ПРИМЕР 2. Система (телевизионного) меню. Функции: «изображение», «звук», «телетекст», «игры» и т.п. Декомпозиция функции «изображение»: яркость, контрастность, насыщенность и т.п.
Декомпозиция по жизненному циклу Признак выделения подсистем – изменение законов функционирования подсистем на разных этапах циклов существования системы (от «рождения» до «гибели») Обычно используется для разделения процессов на последовательные этапы преобразования объектов / элементов / свойств системы Пример 1. Биологические процессы гусеница-куколка-бабочка клеточный метаболизм (сложные многоэтапные химические реакции) Пример 2. Книгопечатание Текст – редактирование – корректура – верстка – печать – сборка тетрадок – прошивка – обложка – складирование готовых книг. Пример 3. Размещение товара в торговой логистике Контейнер (склад предприятия) – Палета (оптовый склад) – Коробка (розничный склад) – Индивидуальная упаковка (торговая полка в магазине) – Товар без упаковки (использование)
Структурная декомпозиция Признак выделения подсистем – сильная связь между элементами по одному из типов рассматриваемых связей информационные, логические, иерархические, энергетические, потоковые связи Обоснована при наличии четких границ между выделенными подсистемами Пример 1. Административное управление. Иерархическая система: директор – менеджеры высшего звена – менеджеры среднего звена – менеджеры низшего звена – рядовые исполнители. Признак – информационные потоки. Пример 2. Торговая логистика. Склад предприятия – Оптовый склад – Розничный склад – Торговая полка в магазине – Касса (контроль) Признак – материальные (товарные) потоки
Структурно-функциональный анализ Морфологический анализ (взаимосвязи элементов) Генетический анализ (предыстории, причин развития, тенденций, прогнозов) Анализ аналогов Анализ эффективности (выбор шкалы измерения, показателей функционирования, вычисление параметров системы) Формализация требований к системе, выбор критериев оценки и ограничений
Уточнение состава и законов функционирования элементов системы, алгоритмов функционирования и взаимного влияния подсистем Описание пространства состояний Описание пространства параметров Разделение управляемых и неуправляемых характеристик Анализ целостности системы Формулирование требований (целевых показателей) системы
Разработка модели выбор математического аппарата, построение и оценка модели Структурный синтез синтез (нескольких) альтернативных структур, выбор наилучшего структурного описания Параметрический синтез определение функциональной связи параметров в синтезируемой системе, выявление ключевых параметров Оценивание системы создание и обоснование схемы оценивания, реализация модели (аналитическое, численное или экспериментальное решение), обработка и анализ результатов оценивания, выбор наилучшего варианта
