Выбор стратегии декомпозиции

Часто при начале работы над моделью пытаются испробовать несколько различных стратегий декомпозиции. Наш опыт показывает, что разработке качественной диаграммы АО может предшествовать несколько неудачных попыток. Первая попытка декомпозиции, в результате которой создается диаграмма АО, обычно приводит к сверх придирчивому анализу читательской аудиторией. Эта начальная декомпозиция при детальном рассмотрении часто не соответствует цели модели. Не унывайте, когда это случится, если ваши первые попытки являются ясными и четкими. Помните, что в начале моделирования важнее ясность изложения, чем его правильность,поскольку коллективные знания экспертов, читательской аудитории, других авторов помогут вам создать полноценное общее описание, которое после детализации будет удовлетворять цели модели.

Момент прекращения декомпозиции определяется точностью

Постоянное, но контролируемое изменение диаграмм модели, может служить примером инженерной деятельности. Другими словами, работа в методологии SADT является инженерным процессом, поскольку она включает последовательное улучшение описания системы. Но, как при любой инженерной деятельности, процесс улучшения всегда в некоторый момент должен быть прекращен. SADT-модели должны не просто отвечать на определенный набор вопросов. Ответы на них должны иметь заданную степень точности. Поэтому декомпозиция в SADT прекращается, когда диаграммы, образующие нижний уровень модели, достаточно детализированы для достижения цели модели. Другими словами, дальнейшая декомпозиция не требуется, если модель достаточно точна, чтобы отвечать на все вопросы, соответствующие ее цели.

Например, целью модели, описывающей экспериментальный механический цех, является определение обязанностей персонала механического цеха с той степенью подробности, которая достаточна для описания этих обязанностей в учебном руководстве. Точным критерием для данной модели является следующее: процесс моделирования прекращается, когда каждый блок может быть объяснен в одном параграфе текста. Например, для целей учебного руководства один абзац объяснений рассматривается как достаточная точность. Поэтому, как и в других прикладных дисциплинах, разработка SADT-модели прекращается по достижении требуемой степени точности.

Резюме

SADT-модели организуют естественный язык в точные и сжатые модели, а благодаря графическому языку SADT из описаний системы на естественном языке устраняется неоднозначность. Точка зрения модели влияет на то, какие аспекты системы подчеркиваются и какие аспекты затушевываются, а выбор точки зрения означает использование конкретной терминологии. Декомпозиция является процессом, используемым для построения модели. Она включает этапы как анализа, так и синтеза. В SADT предусмотрено проведение анализа объектов системы как "вступление" к анализу функций системы. Существует множество разнообразных стратегий декомпозиции. Выбор той или иной стратегии декомпозиции и получение диаграммы АО высокого качества часто требуют нескольких итераций и многих изменений. Декомпозиция прекращается, когда модель достаточно точна, чтобы отвечать на вопросы, составляющие ее цель.

НАЧАЛО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Начало моделирования в SADT означает создание диаграмм АО и А-О, которые затем могут быть отрецензированы. Эти две диаграммы полностью рассказывают все об изучаемой системе с минимальной степенью детализации. Создавая их, аналитик предпринимает начальную попытку декомпозировать систему и затем обобщить полученную декомпозицию. Декомпозиция (диаграмма АО) освещает наиболее важные функции и объекты системы. Объединение (диаграмма А-0) трактует систему как "черный ящик", дает ей название и определяет наиболее важные входы, управления, выходы и, возможно, механизмы.

Основные этапы

Прежде чем начать моделирование, SADT-аналитик проводит подготовку к нему, собирает информацию, декомпозирует объект и обобщает эту декомпозицию. Подготовка включает выбор цели модели (например, описание того, как механический цех производит детали), выбор точки зрения, с которой будет представлена модель (например, мастер, рабочий), тип создаваемой модели (например, модель "потокового" процесса) и предполагаемое использование построенной и проверенной модели (например, подготовить нового оператора). Таким образом, подготовка должна максимально облегчить сбор информации.

Сбор информации может включать любую комбинацию следующих видов деятельности: чтение документов, наблюдение за существующими операциями, анкетирование группы экспертов, опрос одного или нескольких экспертов, использование собственных знаний и придуманного описания работы системы, которое впоследствии может быть откорректировано.

Декомпозируя объект, нужно, прежде всего, обратить внимание на входные и выходные данные для всей системы. Декомпозиция всей системы начинается с составления списка основных типов данных и основных функций. Делая это, вы мысленно окидываете взглядом основные функции системы, рассматривая все нормальные и аномальные ситуации, обратные связи и случаи потенциальных ошибок. Потом эти списки снабжаются комментариями для указания основных типов, как данных, так и функций системы или их различных сочетаний. Наконец, списки с комментариями используются для создания диаграммы АО, которая затем обобщается с помощью диаграммы А-О.

Выбор цели и точки зрения

Цель и точка зрения модели определяются на самой ранней стадии создания модели. Выбор цели осуществляется с учетом вопросов, на которые должна ответить модель, а выбор точки зрения – в соответствии с выбором позиции, с которой описывается система. Иногда цель и точку зрения можно выбрать до того, как будет сделана первая диаграмма. Например, цель модели экспериментального механического цеха можно определить заранее, потому что она очевидна в постановке задачи: "понять обязанности всех работающих в цехе так, чтобы объяснить их новому персоналу". Мы настоятельно рекомендуем как можно раньше определять цель и выбирать точку зрения новой модели. Но вначале попробуйте записать ряд специфических вопросов, на которые модель должна ответить, чтобы убедиться, что цель сформулирована точно, и рассмотрите систему с нескольких различных точек зрения, прежде чем выбрать одну из них. На рис. 8-1 показано, как это делается для задачи, связанной с экспериментальным механическим цехом.

Иногда оказывается, что определить цель и точку зрения в самом начале моделирования чрезвычайно трудно. В таком случае мы советуем составить списки данных и функций и, может быть, нарисовать диаграмму АО. Сделав это, вы начнете чувствовать систему и установите, описывает ли ее диаграмма АО с нужной точки зрения. Может быть, вам придется нарисовать несколько альтернативных АО-диаграмм, прежде чем появится достаточная уверенность для того, чтобы осуществить выбор правильной цели и точки зрения. Мы настоятельно рекомендуем именно такую последовательность действий, если вы не убеждены в правильности цели и направленности своей работы.

Составление списка данных

Списки объектов системы, создаваемые в ходе моделирования, в SADT принято называть "списками данных". Термин "данное" здесь употребляется как синоним слова "объект". Следовательно, при обсуждении различных аспектов моделирования в SADT мы будем применять термин "список данных". Составление списка данных является начальным этапом создания каждой диаграммы функциональной SADT-модели. Правило заключается в том, чтобы вначале составить список данных, а потом список функций. Начните свою диаграмму с выделения всех основных групп и категорий данных, используемых и генерируемых системой. И не будьте слишком дотошны – запишите все разумные возможности. При сомнении записывайте все, что приходит на ум, потому что лучше записать слишком много, чем провести неполный анализ. Обратите внимание, что на рис. 8-2 в список вошло много деталей, хотя аналитик пытался создать диаграмму цеха как единого целого.

В современных аналитических методах слишком часто уделяется повышенное внимание функциям в ущерб данным. Начиная с составления списка данных, вы сможете избежать перехода к немедленной функциональной декомпозиции. Списки данных помогут выполнить более глубокий анализ и при этом не концентрироваться на функциях системы, избегая пробелов, которые часто возникают из предвзятых представлений о функциональных декомпозициях. Кроме того, вы сможете уделить должное внимание данным и идентифицировать ограничения, определяющие функциональную декомпозицию.

SADT-диаграммы представляют границы функций и ограничения, накладываемые на них, причем ограничения должны присутствовать во всех системах. Указывая вначале ограничения, мы выявляем естественную структуру системы.

Без ограничений функциональная SADT-диаграмма представляет собой не более чем схему потоков данных. Без ограничительных дуг диаграммы не смогут рассказать читателю, почему аналитик выбрал именно данную декомпозицию. Благодаря тому, что в SADT различаются входные дуги и дуги управления (информация, необходимая для пояснения декомпозиции), SADT-диаграммы ясно объясняют изучаемую систему и причину такой декомпозиции.

Составление списка функций

Закончив список данных, приступайте с его помощью к составлению списка функций. Для этого представьте себе функции системы, использующие тот или иной класс (тип) или набор данных. Помните, что несколько различных типов данных может использоваться одной функцией. Обозначьте, какие типы или наборы данных необходимы для каждой конкретной функции. Это позволит выделить данные сходных типов, которые затем можно объединить в метатипы.

По мере продвижения по списку, проверяйте, верны ли ваши первоначальные представления, которые часто могут не совпадать с выбранной целью и точкой зрения модели. С другой стороны, не следует автоматически отвергать первоначальные идеи, если они кажутся неверными. Дальнейшие размышления могут прояснить внутренние аспекты работы системы, не очевидные при первом взгляде, и вы, возможно, восстановите исходные идеи после построения нескольких других диаграмм.

Список функций должен находиться на одной странице со списком данных. Мы советуем при составлении исходного списка не пытаться объединять функции между собой. Вместо этого постарайтесь вначале сосредоточиться на каждой конкретной функции и ее отношении к группам данных. Кроме того, старайтесь подбирать такие функции, которые могли бы работать с наиболее общими типами данных из вашего списка. Обратите внимание на то, сколько объединений сделано на рис. 8.2, чтобы собрать несколько детальных функций в одну более общую. Не будьте слишком дотошны, записывая функции, даже если вы сомневаетесь, выполняет ли их система. Что касается пограничных функций (функций, которые могут выполняться либо системой, либо ее окружением), то вначале очень трудно определить, входят они в модель или нет.

Затем объединяйте функции в "агрегаты". Стремитесь к организации 3 – 6 функциональных группировок. Старайтесь, чтобы эти группировки имели один и тот же уровень сложности, содержали примерно одинаковый "объем" функциональности и функции в каждой из них имели сходные операции и цели. На рис. 8-2 видно, что исходный список функций сгруппирован в три функции более высокого уровня. Объединение не всегда легко осуществить. Вы можете обнаружить, что на каком-то уровне модели трудно выбрать "наилучший" способ объединения функций. Не волнуйтесь, потому что плохая группировка обнаружит свою слабость на этапе декомпозиции. Если это произойдет, вы всегда можете вернуться назад и попробовать другой вариант объединения.

Построение диаграммы А0

Исходное содержание диаграммы А0 обеспечивают списки данных и функций. Для правильного описания системы содержанию надо придать форму. В SADT это делается посредством построения диаграммы. Начинающим авторам мы советуем придерживаться определенного порядка: (1) расположите блоки на странице, (2) нарисуйте основные дуги, представляющие ограничения, (3) нарисуйте внешние дуги и (4) нарисуйте все оставшиеся дуги.Со временем накопленный опыт позволит вам отойти от этой процедуры и изображать блоки и дуги в соответствии с той идеей, которую вы хотите воплотить в диаграмме.

Правильное расположение блоков является самым важным этапом построения диаграммы. Блоки располагаются в соответствии с их доминированием (по степени важности или по порядку следования). Самый доминантный блок обычно располагается в верхнем левом углу, а наименее доминантный - в нижнем правом. Это приводит к расположению, при котором более доминантные блоки ограничивают менее доминантные, образуя "ступенчатую" схему. Доминирование имеет важнейшее значение для ясного представления процесса. Например, не имеет смысла говорить о контроле за выполнением задания до изготовления детали.

Затем изображают основные дуги, представляющие ограничения. Это является второй важной частью построения диаграммы А0. Они дают основание для разбиения объекта диаграммы на 3 – б системных функций, изображаемых блоками. Например, справочник стандартов качества оказывает решающее влияние на то, как контролируются незаконченные детали. Рисуя эти дуги, проверяйте, действительно ли каждая из них оказывает влияние, соответствующее декомпозиции объекта. Проследите по списку данных, не отсутствуют ли какие-то дуги, представляющие ограничения. Если это так, вы, возможно, захотите проверить правильность декомпозиции.