Системный анализ и исследование операций - Учебное пособие (Силич В.А.)

4.1. иерархическая содержательная модель

 

Теория иерархических семантических (содержательных) моделей (ИСМ), описанная в [7, 9], в качестве основного принципа использует стратифицированный подход к построению модели. Система рассматривается как некоторый процесс, деятельность, преобразующая предметы деятельности в конечные продукты. Система разбивается на подсистемы, каждой из которых соответствует некоторый подпроцесс. Этот процесс разбивается на подпроцессы, т.е. некоторые функциональные блоки. В результате получаем дерево процессов.

Для построения такого дерева могут использоваться типовые основания декомпозиции (стандартные модели), которые позволяют формировать "однородную" иерархию процессов по типу "целое - часть". Такой подход позволяет описать систему на разных уровнях детальности описания.  На рис. 4.1 приведен фрагмент дерева деятельности системы организационно-технологического типа.

 

 

 

 

 

Внутри каждой из подсистем, выполняющей некоторый процесс, выделяются структурные элементы, участвующие в выполнении данного процесса:

предметы деятельности (ПД) - сырье, материалы, информация;

конечные продукты (КП) - товары, услуги, информация;

средства деятельности (СД) - здания, оборудование, инструменты;

субъекты деятельности или кадры (К) - работники, исполнители.

Технология процесса характеризуется через отношение четырех групп элементов, обеспечивающих его выполнение.

Каждый из элементов предлагается описывать множеством семантических параметров (характеристик, свойств). Весь процесс в целом также описывается множеством параметров, называемых параметрами процесса.

В результате для каждой подсистемы дерева процессов формируется содержательное описание, включающее классификаторы для каждой из 4-х групп структурных элементов, классификаторы параметров каждого элемента и классификаторы параметров процесса (рис. 4.2).

 

 

Таким образом, иерархическая содержательная модель включает иерархию подсистем системы и описание каждой подсистемы с помощью классификаторов элементов, их параметров и параметров процесса.

Модели  вариантного  выбора позволяют на основе иерархической содержательной модели формировать дерево вариантов системы и дерево оптимальных вариантов.

Имеется несколько  стратегий  формирования  альтернативных вариантов и выбора оптимальных решений.  Наиболее распространенная стратегия - когда решения принимаются на всех уровнях иерархии  "сверху - вниз". Сначала на верхнем уровне иерархии формируются "обобщенные" варианты реализации всей системы в целом и выбирается оптимальный вариант. Этот вариант является ограничением ("рамками") для  нижестоящих  уровней.  Затем  аналогичным  образом  принимаются решения на более низких уровнях.  Тем самым выбранный на верхнем уровне  вариант как  бы уточняется,  детализируется на уровне подсистем.  Иногда используется более  жесткая  процедура,  когда  сама  декомпозиция системы (подсистемы) осуществляется только после того,  как для нее был выбран оптимальный вариант. На рис. 4.3 приведен пример дерева вариантов.

 

 

 

Для формирования альтернативных вариантов системы и подсистем могут быть использованы различные методы генерации альтернатив. Можно, например, использовать методику морфологического анализа, которая позволяет генерировать альтернативы путем комбинирования  всевозможных значений различных параметров. Для выбора оптимальных вариантов могут быть использованы методы выбора на основе экспертных оценок.