Определение и описание структуры системы

Понятие о структуре

В литературе встречается большое число различных определений структуры. Рассмотрим наиболее типичные из них:

а. «структура есть форма представления некоторого объекта в виде составных частей»;

б. «структура – это множество всех возможных отношений между подсистемами и элементами внутри системы»;

в. «структура – это то, что остается неизменным в системе при изменении ее состояния и поведения».

В совокупности данные определения достаточно хорошо отражают то главное, что присутствует в любой структуре. Мы будем далее использовать следующее определение.

«Структура – это то, что отражает взаимосвязи, взаиморасположения составных частей системы, ее устройство (строение, конфигурацию)»

Следует учитывать, что для одной и той же системы можно построить различные структуры, т.к. в зависимости от целей изучения исследователей могут интересовать различные инвариантные (неизменные) во времени свойства системы. Рассмотрим теперь основные методы описания структур системы.

Структурные схемы

Если изобразить систему как совокупность блоков, осуществляющих некоторые функциональные преобразования и связи между ними, то получим структурную схему в обобщенном виде, описывающую структуру системы. Структурные блок-схемы наглядны и вмещают в себя информацию о большом числе структурных свойств системы. На рис.3.1 показано для примера структурная схема системы менеджера качества, которая в виде модели представлена ГОСТ Р ИСО 9001-2001.

Рис.3.1 Структурная блок-схема системы менеджмента качества

- деятельность, добавляющая ценность продукции;

- поток информации.

Графы структуры

Структурная блок-схема системы с трудом поддается формализации и анализу, поэтому для формализованного описания структурной системы и осуществления их математического анализа применяется теория графов.

3.1.Определение графов

Графом называют пару G=(А, В), где

А – множество вершин (элементов системы);

В – множество ребер (дуг) их соединяющих.

Различают следующие виды графов:

отмеченный граф – это граф с пронумерованными вершинами (обозначенными). Если граф отмечен, то ребро задается парой (i, j), в которой i и j – номера (имена) смежных вершин.

ориентированный граф – если все ребра графа заданы упорядоченными парами (i, j), в которых порядок расположения номеров смежных вершин имеют значение.

Геометрически графы изображают в виде диаграмм, на которых вершины отображаются точками (кружочками), а ребра – отрезками, соединяющими смежные вершины.

Ориентированное (i, j) задают отрезком со стрелкой, направленной из вершины i в вершину j ( i j ).

3.2.Построение графа по структурной схеме

Методика построения графа по структурной схеме проста: с вершинами графа сопоставляют блоки, а с ребрами связи между блоками. На рис.3.2 приведен граф, соответствующий блок-схеме, показанной на рис.3.1

Рис.3.2 Граф структуры системы менеджмента качества