Исследование действий и решений

Все ранее рассмотренное относится к методологии системного анализа в его широком смысле. Теперь рассмотрим некоторые вопросы системного анализа в более узком смысле. К таким вопросам относится организация самого процесса изучения сложных задач и принятие правильных решений.

Процедуры и операции

Для уяснения возникающих здесь вопросов необходимо ввести несколько новых понятий.

Первое из них назовем процедурой, понимая под ней элементарные акты, на которые можно разделить процесс решения задач системного анализа.

Процедуры при решении задач системного анализа связаны между собой. Они имеют некоторый свой порядок выполнения. Начало и окончание процедуры подчиняются определенным правилам. В процессе процедуры передается та или иная информация.

Исполнение совокупности процедур приводит к тому, к чему отдельно взятая процедура привести не может — к решению требуемой задачи.

Поэтому там, где элементами выступают процедуры, можно говорить о наличии всех признаков системы. В этом случае процесс решения задачи следует рассматривать как некоторую систему процедур, обладающих внутренней организацией, структурой, иерархией, управлением. Эта система относится к классу целенаправленных систем, где цель — решение поставленной задачи.

В системе процедур модулем будет группа процедур, обладающая цельностью и относительной независимостью. Такую группу процедур называют термином «операция» .

Операция всегда состоит из отдельных процедур, но как и модуль, может состоять из операций более низкого уровня. Такая иерархия (разномасштабность) понятия операции, которая на практике может достигать трех-четырех уровней, как правило, не вызывает неудобств, а позволяет сосредоточить внимание то на единстве, то на делимости рассматриваемой совокупности.

Например, поступление древесины в хлыстах на нижний склад делится на операции: валка деревьев, обрубка сучьев, трелевка, погрузка на лесовоз, транспортировка, разгрузка. Если нет необходимости вникать в каждую из этих работ более глубоко, то они для нас будут процедурами. Если же надо более детально разобрать из чего состоит, скажем, трелевка, то она в нашем исследовании будет операцией. Процедурами в этом случае выступают подъезд трелевочного трактора к хлысту или бревну, чокеровка (или челюстной захват), транспортировка хлыстов или бревен, укладка в штабель.

На приведенном примере видно, что некоторый акт можно рассматривать как элементарный, но он может заменяться и более специализированным. Для случая древовидной иерархии в процессе решения задачи (это имеет место далеко не всегда) деление на процедуры и операции можно изобразить рисунком (рис. 1.).

Рис. 1 Деление задачи на операции и процедуры

Сказанное выше поясним следующим примером. Для этого проанализируем организацию работы научной экспедиции по сбору экспериментального материала для составления таблиц хода роста. В том случае, когда нет необходимости отличать друг от друга процедуру и операцию, будем использовать для них единый термин — «действие». Процесс решения задачи при этом представляет собой систему действий. Их мы и станем изучать. Организацию работы названной экспедиции представим в виде схемы (рис. 2.).

На рис. 2., где показана организация работы научной экспедиции для сбора полевого материала при составлении таблиц хода роста, достаточно трудно разделить между собой операции и процедуры. Поэтому здесь единый термин «действие» наиболее удобен и практичен в употреблении. Система последовательных, параллельных и иных действий является в данном конкретном примере процессом решения поставленной задачи и позволяет получить нужный результат.

В соответствии с общим видом системы, который мы рассматривали ранее (формула 2.1., напомним ее — У: {{M},{x}, F}), организация процесса решения задачи формально может быть записана.

R: {{M},{x}, F}, (5.1.).

где {М} - множество действий по решению задачи;

{х} - множество связей между действиями;

F — формулировка поставленной задачи т. е. ее цель.

Приведенная кортежная запись (5.1) обладает всеми особенностями записи произвольной системы. Она условна в том смысле, что способы описания цели, действий и связей, их принадлежность к определенным классам должны быть конкретизированы отдельно. В самом общем виде с составляющими кортежами {М} и {x} возможны лишь те операции, которые допустимы с множествами произвольной природы, например, дополнение, разделение, пересечение и др.

В уравнении (5.1.) элемент М определен как действие, а не как простейший акт решения — процедура. Это сделано для большей вариативности формальной записи. Так, если {М} - это операция верхнего иерархического уровня, то уравнение (5.1.) представляет собой вполне обозримую, хотя и грубую схему решения задачи. Если же {M} - это все процедуры в решении, то для сложной задачи расшифровка всех элементов М и X может быть весьма объемной и сложной.

В настоящем пособии приведены примеры с довольно простыми схемами. Это связано с желанием не давать сложных математических описаний, трудных для усвоения будущими лесоводами. Сложные схемы, связанные с математическими преобразованиями высокого уровня, реализуют специалисты, имеющие специальную университетскую подготовку, где курс системного анализа и его математическое обеспечение изучают гораздо больше времени.

Рис. 2 Иерархическое деление задачи по организации работы научной экспедиции по сбору экспериментального материала для составления таблиц хода роста древостоев.

Для лучшего представления о сложности некоторых систем и встречающихся трудностях при решении вытекающих отсюда задач приведем ряд примеров. Если требуется подробно описать (передать, тиражировать) способ решения особо сложной задачи, то объемы информации могут приобретать громадную величину. Так, документация на стандартизированное описание даже среднего по сложности программного средства может занимать до сотни страниц текста и обозначений. Документация, связанная с описанием всех процедур по строительству самолета или ракеты, достигает веса в десятки тонн бумаги, а число страниц трудно и подсчитать столь велика эта величина. По весьма примерным расчетам ее порядок составит около 1−2 млн. страниц.