Часть 3 Функциональное моделирование процессов управления организацией 3.1 Модель. Виды, этапы и принципы моделирования
Модель – это совокупность графических символов, их свойств, атрибутов и связей между ними, которая адекватно описывает некоторые свойства моделируемой предметной области.
Модель деятельности организации (процессов управления) – совокупность взаимосвязанных и взаимодополняющих графических моделей различных типов, каждая из которых описывает существующую ситуацию в конкретной предметной области деятельности.
Моделирование процессов управления - процесс отражения субъективного видения потока работ в виде формальной модели, состоящей из взаимосвязанных операций (элементов).
Формально элементом считается объект, не подлежащий дальнейшему расчленению (декомпозиции) на части (при данном рассмотрении системы). Существенны только свойства элемента, определяющие его взаимодействие с другими элементами системы и влияющие на свойства системы в целом. Любая совокупность элементов данной системы может рассматриваться как ее подсистема. Обычно подсистемы являются некоторыми самостоятельно функционирующими частями системы.
Общая идея модели отображается в виде логической структурной схемы системы. Принято строить модель по модульному принципу, т.е. в виде совокупности стандартных блоков-модулей. Такой подход достаточно эффективен, логически оправдан и может быть легко осуществлен и проверен. Модель строят и совершенствуют итерационным методом, добавляя к основной схеме блок за блоком. Построение модели из стандартных блоков дает возможность экспериментировать при ее реализации и в процессе компьютерной имитации.
Процесс моделирования обязательно включает и построение абстракций, и умозаключения по аналогии, и конструирование гипотез. Главная особенность моделирования в том, что это метод опосредованного познания с помощью объектов-заместителей. Модель выступает как своеобразный инструмент познания, который аналитик ставит между собой и объектом и с помощью которого изучает интересующий его объект. Именно эта особенность метода моделирования определяет специфические формы использования абстракций, аналогий, гипотез, других категорий и методов познания.
К основным видам моделирования можно отнести следующие:
концептуальное моделирование, при котором совокупность уже известных фактов или представлений относительно исследуемого объекта или системы истолковывается с помощью некоторых специальных знаков, символов, операций над ними или с помощью естественного или искусственного языков;
физическое моделирование, при котором модель и моделируемый объект представляют собой реальные объекты или процессы единой или различной физической природы, причем между процессами в объекте-оригинале и в модели выполняются некоторые соотношения подобия, вытекающие из схожести физических явлений;
структурно-функциональное моделирование, при котором моделями являются схемы (блок-схемы), графики, чертежи, диаграммы, таблицы, рисунки, дополненные специальными правилами их объединения и преобразования;
математическое (логико-математическое) моделирование, при котором моделирование, включая построение модели, осуществляется средствами математики и логики;
имитационное (программное) моделирование, при котором логико-математическая модель исследуемого объекта представляет собой алгоритм функционирования объекта, реализованный в виде программного комплекса для компьютера.
Перечисленные выше виды моделирования не являются взаимоисключающими и могут применяться при исследовании сложных объектов как одновременно, так и в некоторой комбинации. Кроме того, в некотором смысле концептуальное и, скажем, структурно-функциональное моделирование неразличимы между собой, так как те же блок-схемы, конечно же, являются специальными знаками с установленными операциями над ними.
Основные требования к модели:
наглядность построения;
обозримость основных свойств и отношений;
доступность ее для исследования или воспроизведения;
простота исследования, воспроизведения;
сохранение информации, содержавшиеся в оригинале (с точностью рассматриваемых при построении модели гипотез) и получение новой информации.
Для описания управленческой деятельности обычно используют структурно-функциональное моделирование. Некоторыми из основных операций, используемых при структурно-функциональном моделировании являются:
Агрегирование. Операция состоит в преобразовании (сведении) модели к модели (моделям) меньшей размерности .
Декомпозиция. Операция состоит в разделении системы (модели) на подсистемы (подмодели) с сохранением структур и принадлежности одних элементов и подсистем другим.
Сборка. Операция состоит в преобразовании системы, модели, реализующей поставленную цель из заданных или определяемых подмоделей (структурно связанных и устойчивых).
Макетирование. Эта операция состоит в апробации, исследовании структурной связности, сложности, устойчивости с помощью подмоделей упрощенного вида, у которых функциональная часть упрощена (хотя вход и выход подмоделей сохранены).
Экспертиза, экспертное оценивание. Операция или процедура использования опыта, знаний, интуиции, интеллекта экспертов для исследования или моделирования плохо структурируемых, плохо формализуемых подсистем исследуемой системы.
В целом моделирование включает в себя три необходимых этапа: анализ объекта, построение (синтез) модели, получение результата и его оценка путем сравнения с объектом.
Рассмотрим более детально некоторые из этапов.
Декомпозиция системы. При построении блочной модели ее функции разделяют на логические подфункции с более высоким уровнем детализации. Каждая модель может быть разделена на блоки, а блоки — на подблоки. Этот процесс деления блоков на подблоки продолжается до необходимого уровня детализации описания системы. Таким образом модель функционально подразделяется на подмодели. Используя современные языки программирования, можно получить модель, максимально приближенную к изучаемой системе (как в структурном, так и в терминологическом отношении). Подблоки отражают в модели дальнейшее разделение на элементы.
Далее следует выяснить, какие классы объектов должны находиться в модели и какими параметрами каждый из них характеризуется; выбираются входные и выходные переменные. Если некоторые первоначально выбранные подсистемы оказываются чрезмерно сложными, каждую из них расчленяют, т.е. декомпозируют (с сохранением связей) на конечное число более мелких подсистем нижнего уровня. Процедуру декомпозиции продолжают до получения таких подсистем, которые в условиях конкретной задачи будут признаны простыми и удобными для непосредственного описания. Подсистемы, не подлежащие дальнейшей декомпозиции, являются, как это сказано выше, элементами сложной системы. Таким образом, в общем случае сложная система является многоуровневой, состоящей из взаимосвязанных элементов, объединяемых в подсистемы различных уровней.
Использование понятия многоуровневой системы существенно расширяет возможности формального описания и моделирования объектов. При этом объекты большой сложности становятся предметом системного анализа. Они могут быть подвергнуты различным количественным исследованиям.
Представление исследуемого объекта в виде многоуровневой конструкции из элементов обычно называют структуризацией объекта.
При декомпозиции сложных систем удобно представлять их в виде типовых элементов, в которых протекают сходные между собой процессы. Для выделения типовых элементов (процессов) и определения их природы обычно используют следующие критерии:
общность описания (модели) процессов, т. е. идентичность материальных и информационных связей;
общность аппаратурно-технологического оформления процессов, отражающая их целевое назначение и условия реализации;
общность особенностей автоматического управления, которая связана с природой процессов.
На основании изложенного можно выделить основные этапы моделирования:
Постановка цели моделирования. (определение набора четко сформулированных согласованных и реализуемых целей - существенное условие успешного моделирования.)
Анализ реальной системы, процесса или явления с целью формирования модели. Для анализа система разбивается на составляющие части. Однако, система, составленная из совокупности составляющих ее частей, должна представлять единое целое.
Структуризация и построение модели.
Верификация модели состоит в проведении анализа, предназначенного для выявления ошибок в структуре модели. Любые ошибки, выявленные на этапе верификации приводят к возвращению на этап структуризации.
Оценка пригодности модели проводится сравнением откликов верифицированной модели с соответствующими откликами от реальной системы. Расхождения откликов модели и реальной системы свидетельствуют об ошибках на стадии анализа, т.е. необходимо вернуться к просмотру результатов 2-го этапа.
Как правило, целью моделирования является систематизация знаний о компании и ее бизнес-процессах, представленная в наглядной графической форме удобной для аналитической обработки полученной информации. Такая систематизация вытекает из общих принципов моделирования, к которым относятся следующие:
Принцип корректности. Корректность моделей зависит от полноты и согласованности синтаксиса конкретной метамодели
Принцип релевантности. Модель не должна содержать информации больше, чем необходимо
Принцип соизмеримости затрат и выгод. Соотношение объема усилий для создания моделей и полезности моделирования конкретного сценария, продолжительности использования моделей
Принцип прозрачности. Разбиение моделей на различные типы представлений (подмодели) облегчает понимание моделей
Принцип сравнимости. Единая согласованная инфраструктура и язык моделирования, сопоставимость метамоделей2 для разных языков моделирования
Принцип систематизированной структуры. Возможность интеграции моделей различных типов на основании единой метамодели, объединяющей различные типы представлений
|
