Декомпозиция и агрегирование

1.

ДЕКОМПОЗИЦИЯ И АГРЕГИРОВАНИЕ
1.
2.
3.
4.
Анализ и синтез - методы исследования
систем.
Декомпозиция - операция описания систем.
Агрегирование, агрегативный подход при
описании функционирования систем.
Агрегаты, применяемые в системном
анализе.

2.

Анализ и синтез - методы исследования систем
Моделирование - способ исследования системы.
В
качестве методов, позволяющих проводить
исследования
систем
для
дальнейшего
построения их моделей первостепенное значение
имеют анализ и синтез.
Анализ есть совокупность операций разделения целого на части.
Синтез - объединение частей в целое.
Исследовать сложную систему можно только
используя два указанных метода в совокупности.

3.

Противоречие между неограниченностью желаний
человека познать мир и ограниченностью его
возможностей
разрешается
наличием
аналитического
и
синтетического
образов
мышления человека.
Именно анализ и синтез открывают возможности для
эффективных системных исследований различных
сложных систем, в том числе и систем управления.

4.

Аналитический метод состоит в расчленении сложного
целого на все менее сложные части.
Результатом анализа является лишь вскрытие
структуры;
знание о том, как система работает, почему она это
делает так, дает синтез.
Анализ и синтез дополняют, но не заменяют друг друга.
Процесс
исследования
совмещения обоих методов.
систем
требует

5.

Сущность
аналитического
метода
очень
точно
сформулировал в 17 в. Декарт : "Расчлените каждую
задачу на столько частей, сколько потребуется,
чтобы их было легко решить".
Однако при анализе нарушается целостность системы.
При
расчленении
утрачиваются
не
только
существенные свойства системы (разобранный
автомобиль не поедет, расчлененный организм не
может жить), но и исчезают существенные свойства
ее частей (оторванный руль — не управляет
автомобилем, отделенный глаз — не видит).
Поэтому
результатом
анализа
является
лишь
вскрытие структуры, знание о том, как система
работает (know - how), но не понимание того, почему
и зачем она это делает.

6.

В отличие от аналитического метода синтетический метод
объясняет поведение системы, исследует не структуру, а
функцию. Он открывает, почему система работает так, а не
то, как она делает это.
Таким образом, не только аналитический метод невозможен
без синтеза — на последнем этапе части агрегируются в
структуру,
но и синтетический метод невозможен без анализа —
необходима дезагрегация целого для объяснения функций
частей.
В плане реализации анализ и синтез представляют собой
сложные процедуры. Для целей практической реализации они
подразделяются на более простые составляющие — операции
декомпозиции
и
агрегирования,
которые
системные
аналитики небезуспешно пытаются алгоритмизировать.

7.

Декомпозиция - операция описания систем
Основной операцией анализа является представление
целого в виде частей.
При решении задач системных исследований объектами
анализа являются системы и цели, для достижения
которых они проводятся. В результате анализа
решаемые системой
системы разбиваются на подсистемы,
цели - на подцели,
задачи - на подзадачи.
Операция разложения целого на части называется
декомпозицией.
При проведении декомпозиции экспертами качество
построенных
деревьев
зависит
как
от
их
компетентности в данной области знаний, так и от
применяемой методики декомпозиции, поэтому
полученные древовидные списки будут различаться.

8.

Разделяя сложную систему на подсистемы
аналогично объекцелевую функцию та нужно
представить в виде последовательности подцелей,
задач, функций, операций, выполнение которых
ведет к достижению глобальной цели системного
исследования.
Желательно
каждой
подсистеме
поставить в соответствие некоторую
подцель (задачу, функцию, операцию) и
наоборот. В этом и заключается смысл
декомпозиции.
Декомпозиция
обусловлена
тем,
что
для
отдельных подсистем объекта существенно проще
предложить модель, чем для всего объекта. В
дальнейшем модель объекта строится как
совокупность моделей подсистем. Таким образом,
декомпозиция - один из основных подходов к
разработке моделей сложных систем.

9.

10.

11.

Суть декомпозиции целей и зачем она нужна
Понять, насколько реально достижение поставленной цели.
Мечтать можно о чем угодно, но как только вы начнете раскладывать
процесс воплощения мечты по конкретным шагам, сразу станет
понятно, насколько она осуществима.
Понять, в какие сроки цель может быть достигнута. Самый
быстрый способ посчитать время на реализацию цели – разбить ее на
простые шаги, посчитать сроки для каждого и сложить.
Составить понятный план. Ответить на вопрос, что конкретно мне
нужно делать завтра, через неделю, через месяц и т.д.
Избежать прокрастинации. Сместить фокус внимания с огромной
неподъемной общей цели на простой фрагмент. Чем проще дело,
тем меньше на вас действует лень.
Оптимизировать управление. Если вы лидер, декомпозиция поможет
вам понять, как распределить ресурсы команды
оптимальным образом, какие задачи делегировать и кому.

12.

13.

Принципы
Последовательность или пошаговость. Смысл декомпозиции не только в
разделении, но и в определении порядка.
Структурированность. Должна соблюдаться четкая иерархия уровней,
где каждый уровень подчинен предыдущему.
Понятно сформулированные задачи на всех уровнях. Исключить
двусмысленность или вероятность неверного понимания.
Единый логический принцип. Нельзя делить разные уровни по разным
принципам, иначе возникнет неразбериха.
Суммы подзадач должно быть достаточно для выполнения задачи.
Если это условие не выполнено, значит не все шаги выполнения учтены,
каких-то не хватает.
Подзадач на одном уровне должно быть не более 7. Если получается
больше, попробуйте объединить их в несколько групп.
Чем проще (мельче) цели, тем лучше.
Глубина декомпозиции (т.е. количество уровней) зависит от уровня
квалификации исполнителя. Если вы не новичок, способны выполнить
задачу профессионально, можно ограничиться двумя-тремя уровнями
глубины. Но если делаете это впервые, то количество уровней должно
быть максимальным, это облегчит работу.

14.

Модель как основание декомпозиции
декомпозиции является модель
рассматриваемой
системы.
Тогда
операция
декомпозиции может быть представлена как сопоставление
объекта анализа с некоторой моделью и выделение в нем того,
что соответствует элементам взятой модели. Поэтому на
вопрос, сколько частей должно получиться в результате
декомпозиции, можно дать следующий ответ: столько,
сколько элементов содержит модель, взятая в качестве
Основанием
всякой
основания.
Далее
возникает
вопрос:
"Какую
именно
модель
рассматриваемой системы следует брать в качестве
основания
декомпозиции?"
Ответ
нужно
искать
в
целенаправленности проводимого анализа. Поскольку всякий
анализ преследует какую-то цель, то эта цель должна
определять, какую модель следует использовать
для качественной декомпозиции системы. Иногда в
качестве основания декомпозиции полезно перебирать разные
модели исследуемой системы.

15.

При выборе модели-основания для декомпозиции системы,
используются 3 типа формализованных моделей в
статическом и динамическом вариантах: модель "черного
ящика", модель состава и структурную модель.
Формальную модель следует наполнить содержанием, чтобы
она стала основанием для декомпозиции. Полнота
декомпозиции
обеспечивается
полнотой
моделиоснования.
Наборы полных формальных моделей, носят названия
фреймов.
Фрейм (англ. frame — кадр, рамка) — в самом общем случае
данное слово обозначает структуру, содержащую
некоторую информацию или структуру, содержащую
описание объекта в виде атрибутов и их значений.

16. Фрейм системы сбалансированных показателей

17. Фрейм организационной системы включает четыре элемента и четыре входа: входы от вышестоящих систем, входы от нижестоящих

систем, входы от непосредственного окружения
системы и входы, связанные с собственными интересами
исследуемой системы.

18.

Фрейм любой деятельности человека (по Марксу) включает
субъект труда, объект труда, средства труда и всевозможные
связи между ними и окружающей средой.

19.

Вопрос детальности декомпозиции системы — это
вопрос детальности модели-основания.
Например, модель жизненного цикла любой системы
включает три обязательных элемента (этапа) —
начало, развитие и конец.
С помощью такой модели-основания жизнь системы
разбивают на зарождение, развитие и гибель,
а жизнь человека - на молодость, зрелость и
старость.
Однако в качестве основания может быть взята и
более детальная модель, позволяющая, например,
в жизни человека различать периоды детства,
отрочества, юности, ранней зрелости, поздней
старости. Аналогичное разбиение на этапы может
быть результатом декомпозиции жизненного цикла
любой другой системы.

20.

Алгоритмизация процесса декомпозиции
Декомпозиция исследуемого объекта, процесса или явления
имеет результатом некую древовидную структуру. К этой
структуре предъявляются два противоречивых требования —
полноты и простоты.
Компромисс между полнотой и простотой достигается с
помощью понятия существенности: в модель-основание
включаются только компоненты, существенные по
отношению к цели анализа, что же является в данной
модели существенным, а что - нет, возлагается на эксперта.
Процесс декомпозиции целесообразно проводить путем
постепенной детализации используемых моделей. В
алгоритме декомпозиции должна быть заложена
возможность возврата к использованным ранее
основаниям, т.е. итеративность, что дает возможность
углублять детализацию сколько угодно (если это потребуется).

21. Фрагмент алгоритма декомпозиции

22.

Алгоритм декомпозиции приведен на рис. Кратко рассмотрим
смысловое содержание его ключевых блоков.
В блоке 2 определяется объект анализа. Им может быть все что
угодно — система, явление, процесс, взаимодействие и так далее
и тому подобное, раскрытие смысла которого требует
структурирования. Как правило, объектом анализа выступает
проблемосодержащая система.
Далее (блок 3) определяется целевая система и обосновывается
необходимость того, что предполагается делать.
Блок 4 заключается в выборе из базы фреймовых моделей той,
которая станет основанием на следующем этапе процедуры
декомпозиции. Он реализуется в соответствии с известными
правилами перебора фреймов либо посредством выхода на
эксперта с просьбой определить фрейм, который станет
прообразом для формирования модели-основания на очередной
итерации алгоритма декомпозиции.
Содержательная
модель,
по
которой
будет
проведена
декомпозиция, строится (блок 5) на основании изучения целевой
системы. Хорошим подспорьем в этом выступают различные
справочники и классификаторы.

23.

Блоки 6-11 описывают итерационный процесс декомпозиции.
Неэлементарный фрагмент подлежит дальнейшей декомпозиции по
другой, не использовавшейся ранее, модели-основанию (блоки 7, 9 и 4).
Если эксперт перебрал все фреймы и не достиг элементарности на
какой-то ветке дерева ("Да" в блоке 9), то модель-основание
детализируется путем введения новых элементов (блоки 10, 11, 5) и
процесс декомпозиции продолжается до получения элементарных
фрагментов. Поскольку новые существенные элементы могут быть
получены посредством расщепления уже имеющихся, в алгоритм
декомпозиции должна быть заложена возможность возврата к
использованным ранее основаниям. Кроме того, на данной стадии
можно рекомендовать эксперту выделить из "всего остального" и
включить в число существенных еще один элемент. Выполнение
отмеченных рекомендаций позволит эксперту получить новые
основания для декомпозиции.
Если и этот прием не приведет к элементарности анализируемого
фрагмента, то эксперт должен признать, что его компетентности
недостаточно для анализа данного фрагмента и оставить его
недетализированным. Позже он сможет обратиться к эксперту
другой (высшей) квалификации и совместными усилиями решить
задачу. Таким образом, не поддающаяся декомпозиции сложность
может быть разрешена с помощью информации и знаний,
рассредоточенных по другим специалистам.

24.

Как только мы закончим декомпозицию по одной ветви дерева,
"добравшись" до элементарного фрагмента или признав
собственную несостоятельность в данном вопросе, и
сформируем запись результатного файла (блок 8), следует
перейти к декомпозиции по другим ветвям (основаниям) дерева
(блоки 12, 13, 4).
Когда по всем основаниям будут получены окончательные
результаты в виде элементарных либо неэлементарных
фрагментов, работа алгоритма заканчивается.
Окончательный результат декомпозиции (блок 14)
оформляется
в
виде
дерева.
Конечными
фрагментами
ветвей
полученного
дерева
являются либо элементарные задачи, либо
сложные задачи, не поддающиеся дальнейшему
разложению.
Причины сложности могут заключаться либо в ограниченности
знаний экспертов (неинформирование), либо в том, что нужные
знания не объединены в объясняющие модели (непонимание),
либо в принципиальном отсутствии нужных знаний (незнание).

25.

Глобальнаяцель
системы
1 Глобальная цель
КП
Техн ический
д иректор
2
Конечные продукты
3
Пространство инициирования
целей
4
“Жизненный цикл”
5
Состав
системы
6 Управленческий
цикл
7
Делегирование
полномочий
Цели, инициируемые
вышестоящими
системами
ТеВ
х ы
н яи вчл ее нс ик еи й
п од
т рие рб н
е окстт ои рв К П
Кадры
Те х н и ч е с ки й
Прогнозирование
д и ре кто р
И сп олн ен и е
КП
Техн ический
д иректор
КП
Техн иче ский
д ир ек то р
Цели, инициируемые
подведомственными
системами
Цели, инициируемые
существенной средой
ТПланирование
ех ни че ски й
д и ре кто р
С о и спо лне н ие
П р е д м е ты
д е я те л ь н о с т и
Т еОрганизация
х ни че ски й
д и ре кто р
Функции
ТП ео хт рнеиб лч еен си ке иК йП
д и р е к т о р
П ро ив од ств о К П
С р едст ва
д е я те л ь н о с т и
Цели
Цели, инициируемые
исследуемой системой
Т е хКонтроль
ни че ски й
д и ре кто р
С о гл а с о в а н и е
О тн о ш е н и я
Т е х н ипроблемных
че ски й
Анализ
д иситуаций
ре кто р
У тв е рж д е ни е

26.

Фрагмент дерева целей и функций
существующей системы управления
Глобальная
цель системы
Уровень
конкретизации
цели (конечные
продукты)
Пространство
инициирования
целей
Жизненный
цикл
(функции)
Представленный набор функций оказывает различное влияние на
процесс реализации глобальной цели. Для совершенствования
системы управления необходимо знать набор ключевых функций,
оказывающих наибольшее влияние на реализацию глобальной цели,
а так же проблемных функций, требующих совершенствования.
В качестве инструмента решения данной задачи был выбран
методологический аппарат когнитивного анализа.
26

27.

Диаграмма декомпозиции
процесса «Маркетинговая деятельность»

28.

Информационные потоки процесса
«Исследование рынка и внешней среды»
http://kubsau.ru

29.

Информационные потоки процесса «Создание рекламы с учетом
пожеланий, требований и предпочтений клиентов»

30.

Информационные потоки процесса «Анализ результатов маркетинговой
деятельности и формирование отчетности»

31.

Модель данных «AS-IS» процесса «Маркетинговая
деятельность»

32.

33.

По принципу организации действия
Горизонтальная – по типу задач с их поэтапным выполнением. Такая
декомпозиция применяется редко, т.к. в большинстве реальных
жизненных случаев она непрактична. Например, чтобы окончить
школу, нужно усвоить школьные программы по математике, физике,
литературе и т.д. Горизонтальная декомпозиция выглядела бы так:
выучить математику, затем выучить физику, затем выучить
литературу. Вроде бы в этом есть своя логика, но она не работает в
реальной жизни, поэтому школьная программа строится по
вертикальному принципу.
Вертикальная – здесь тоже происходит разделение на задачи по типу,
но развитие происходит комплексно, задачи взаимодействуют друг с
другом. На нашем примере это означает, что школьник каждый день
посещает занятия по математике, физике и литературе, а в конце года
сдает годовые зачеты по всем этим предметам.

34.

По приоритету деления
Функциональная – приоритетом является функция. Если вы
посмотрите на клавиатуру ПК, то увидите типичный пример
функциональной декомпозиции – основное пространство занимают
буквы, вокруг них группируются цифры, функциональные клавиши,
клавиши управления и навигации. Визуально это выглядит как одна
панель, но функциональные блоки легко обнаружить и выделить.
Структурная – приоритетом является структура. Сидения в автобусе
или парты в школьном классе расставлены исходя из интересов
организации пространства, а не людей. В автобусе важно, чтобы был
свободный проход по салону, в классе – чтобы ничто не мешало
держать в фокусе учителя и доску, а также, чтобы по классу можно
было легко перемещаться.
Объектная – приоритетом является объект. Имея сложную систему,
состоящую из независимых объектов, мы не разбиваем их на группы
для удобства (как в структурном варианте) или по схожей
функциональности, но каждый объект принимается, как отдельный
блок.

35.

36.

Поэтапный метод
Задача делится на этапы, которые выполняются последовательно
друг за другом и приводят к конечному результату. Каждый этап
детализируется таким образом, чтобы в итоге получился список
задач.
Разбивайте этапы на задачи из соображений практичности, каждая
должна быть выполнимой и цельной.
Основными сделайте те задачи, которые жестко привязаны ко
дедлайну, остальные старайтесь выполнять в свободные часы, в
промежутках между остальными.
Если можно решать какие-то задачи параллельно, делайте это.
Формулируйте цели по технологии SMART.
Не переоценивайте свои возможности, оставляйте запас времени на
случай, если что-то пойдет не по плану.

37.

38.

Метод измеримых показателей
Это разновидность поэтапного метода, организация происходит по
тому же принципу, но этапы имеют не функциональное, а числовое
значение – измерение (по времени, по стоимости и т.д.). Удобно, если
вы работаете с цифрами – с финансами, со спортивными
достижениями или с чем угодно, поддающимся измерению.
Учитывайте тип прогрессии – арифметическую или геометрическую.
Спортивные тренировки приводят к росту показателей в
арифметической прогрессии, где отклонения от значений не слишком
большие. А рост подписчиков ютуб-канала может происходить в
геометрической прогрессии.
Составьте несколько графиков для разного развития событий –
лучший, средний и худший варианты, чтобы знать, на что вы можете
рассчитывать в каждом случае.

39.

40.

Дерево зависимостей
Не каждая цель может быть разложена на последовательные этапы,
иногда это комплекс мер, не связанных между собой. В данном случае
результат является изменяемой гипотезой, а сами действия могут
постоянно корректироваться в зависимости от промежуточных
результатов. Здесь мы видим множество задач, влияющих друг на друга и
предполагающих некий результат в сумме. Декомпозиции подлежат
именно эти задачи – составные части дерева.
Отсекайте неэффективные меры, чем меньше веток у дерева, тем
проще работать с ними.
Всегда проверяйте гипотезу, прежде чем вложить в нее значительные
ресурсы.

41.

42.

Декомпозиция одного шага
Декомпозиция задач в некоторых случаях не представляется возможной,
потому что условия выполнения постоянно меняются, вынуждая вас
импровизировать, изменять стратегию поведения, приспосабливаться. В
такой ситуации применяется декомпозиция одного шага. Вы задаете себе
вопрос – «какое действие я могу сделать сейчас для достижения
цели». Ответом должна стать простая задача, она заносится в ваш список
дел, выполняется, потом вы повторяете всю процедуру, начиная с
первого шага. Таким образом, можно ежедневно прилагать актуальные
усилия и гибко подстраиваться под внешние условия.
Не отказывайтесь от составления плана совсем, не делайте на него
ставку, но не переставайте планировать следующие шаги. Важно быть
готовым в любой момент внести в план любые изменения.
Регламентируйте сроки выполнения каждой задачи.

43.

44.

Как реализовать декомпозицию
Декомпозиция процесса или цели в своей основе имеет три шага –
разбивка на шаги и уровни, составление карты, уточнение карты.
Сделать это грамотно вам помогут универсальный алгоритм,
корректировка по SMART и метод Трейси.

45.

46.

Универсальный алгоритм Постановка цели. Все начинается с
понимания, чего вы хотите. Именно эту стратегическую сверхзадачу
нужно будет разделять на этапы и уровни, сформулируйте ее
максимально точно.
Первичное деление на этапы. Здесь определяется первый уровень,
он включает в себя от 2 до 7 этапов. В самом типичном варианте их
может быть 3 – начало, середина и завершение. Если нужно почистить
ПК от пыли, это делается в три этапа – разобрать, почистить, собрать.
Вторичное деление. Каждый большой этап делится на
последовательные задачи, так мы получаем второй уровень. Первый
блок – разобрать ПК: отсоединить кабели питания, снять крышку
системного блока, снять платы. И так далее. Если на втором уровне
получились большие блоки, идите на третий уровень.
Проанализируйте каждую ветку плана. Убедитесь, что в основе
лежит один логический принцип, что ветки не противоречат друг другу,
выделите лишнее и необязательное.
Сокращение. Уберите лишние действия, найдите параллельные
задачи и скомпонуйте. Так общий план станет точнее и экономнее по
времени.
Реализация. У вас получилась цепочка выполнимых задач, можно
приступать к выполнению плана.

47.

48.

методика постановки целей SMART, согласно которой задачи должны
быть:
Конкретными (specific). То есть – понятными исполнителю, не
размытыми и не абстрактными.
Измеримыми (measurable). Учитывается только то, что можно
посчитать.
Выполнимыми (achievable). Имеется в виду, что задача должна быть
в черте выполнимости, на грани возможностей.
Целесообразными (relevant). То есть - согласованными с другими
актуальными целями и задачами.
Регламентированными по времени (time bound). Дата начала и
окончания выполнения должны быть известны.

49.

Метод Брайана Трейси
Это комплексный подход к достижению цели, основанный на
принципах декомпозиции.

50.

Последовательность из 10 шагов по системе Трейси выгладит так:
осознать цель;
сформулировать намерение и записать его на листе бумаги;
составить подробный список выгод от достижения цели;
понять, с чего вы начинаете: каковы стартовые ресурсы, есть ли
другие числовые показатели, которые нужно учесть;
определите сроки;
выпишите все препятствия, о которых вам известно;
соберите максимум информации о предстоящей деятельности,
проанализируйте ее, выпишите главное;
определите круг потенциальных союзников – людей, на чью помощь вы
можете рассчитывать;
постарайтесь увидеть конечный результат;
начинайте без промедлений.

51.

Операция декомпозиции применяется на этапе
анализа системы.
Цель декомпозиции - представить систему в
виде иерархической структуры, т.е. разбить
ее на подсистемы, их, в свою очередь, на
части,
далее
выделить
блоки,
блоки
представить в виде элементов и т.д.
Аналогичные действия производят с целями,
выделяют подцели, далее задачи, функции,
операции.
Затем
для
выделенных
элементарных компонентов строят модели (в
частности, математические).
Далее начинается операция сбора моделей
компонентов системы в единую модель. Эта
операция и есть агрегирование.

52.

АГРЕГИРОВАНИЕ
Операцией, противоположной декомпозиции, является
операция агрегирования, т.е. объединения нескольких
элементов в единое целое.
Цель агрегирования - составление модели системы
из моделей составляющих компонентов.
Если декомпозиция системы осуществляется сверху вниз,
то агрегирование идет снизу вверх.
Необходимость
агрегирования
может
вызываться
различными целями, что приводит к различным
способам агрегирования. Однако у всех агрегатов
(результат агрегирования) есть одно общее свойство —
эмерджентность.

53.

Агрегат — система, обладающая внешней и
внутренней целостностью.
Внешняя целостность заключается в обособленности
системы в пространстве и отображается моделью
"черного ящика".
Внутренняя
целостность связана со структурой
системы и проявляется в том, что свойства системы не
являются простой суммой свойств ее составных частей,
а представляют собой нечто большее — система
обладает такими свойствами, которых нет ни у одной из
ее частей, взятых в отдельности, т.е. при агрегировании
возникает появление новых качеств у агрегата
(эмерджентость системы).
Возникновение
качественно новых свойств при
агрегировании элементов есть проявление закона
перехода количества в качество. Новые свойства
возникают благодаря конкретным связям между
конкретными элементами.

54.

ВИДЫ АГРЕГИРОВАНИЯ
Техника агрегирования основана на использовании определенных
моделей системы. Именно избранные нами модели
жестко определяют,
какие части должны войти в состав системы (модель состава) и
как они должны быть связаны между собой (модель структуры).
Разные условия и цели агрегирования - приводят к
необходимости использовать разные модели.
В самом общем виде агрегирование можно определить как
установление отношений на заданном множестве
элементов.
Благодаря значительной свободе выбора в том,
что именно рассматривается в качестве элемента,
как образуется множество элементов и
какие отношения устанавливаются на этом множестве,
получается весьма обширное количественно и разнообразное
качественно множество задач агрегирования.

55. Агрегативный подход при описании функционирования систем

Основы агрегативного подхода были заложены членомкорреспондентом АН СССР Николаем Пантелеймоновичем
Бусленко в 1960-70е годы.
Н.П.Бусленко класс сложных систем называл агрегативными.
Понятие агрегата вместе с разработанными для него
моделирующими
алгоритмами
использовалось
при
создании систем автоматического моделирования для
сложных систем управления в 70-х годах.
На основе понятия агрегата им же была создана и описана теория
агрегативных систем. В основе описания лежат состояния,
события и системное время. Логика работы описывается с
помощью более сложного и гибкого объекта – агрегата,
большей детализации входов и выходов
возможностью описания иерархии системы.
и

56.

g(t)
x(t)
H,G
Z(t)
y(t)
Общее представление агрегата

57.

Агрегат имеет входные клеммы, через которые он получает
необходимую информацию из внешней (по отношению к себе)
среды – множество сигналов Х=(х1,х2,…,хi,…,хn). В самом
общем случае это также случайные величины, зависящие от
времени и ряда других внешних факторов. В агрегате также
предусматриваются специальные входные клеммы для
передачи управляющих сигналов g, принадлежащих
некоторому множеству Г.
Каждый агрегат имеет выходные клеммы.
В результате функционирования агрегата на выходных клеммах
образуются некоторые выходные сигналы y(t), являющиеся
элементами некоторого
множества
Y=(y1,y2,…,ym).
Формирование выходного сигнала происходит по состояниям
агрегата z(t) посредством применения оператора G.
В соответствии с предназначением, оператор H называют
оператором переходов, а оператор G - оператором
выходов.

58.

С формальной точки зрения агрегат задается
совокупностью множеств Т,Х,Г,У,Z и случайными
операторами Н и G, где Т – множество моментов
времени, Х,Г,У – множества входных, управляющих
и выходных сигналов агрегата соответственно, Z –
множество состояний агрегата и Н и G – операторы
переходов и выходов, как показано на рисунке.
В каждый конкретный момент времени t из интервала (0,T) агрегат
находится в одном из возможных состояний z = <z1,z2,…,zm>,
являющихся частью некоторого множества Z. Данные состояния
являются функциями времени zi(t). В самом общем случае это
случайные реализации функций Zi(t). Состояние агрегата z(t)
для произвольного момента времени t>t0
определяется по предыдущим состояниям случайным
оператором H-z(t) = H‫׀‬z(t0),t/‫׀‬.

59.

Любая система может быть описана с помощью
одного агрегата, но это будет слишком обобщенным
описанием. По сути, такое представление является
моделью черного ящика. При описании системы ее
пытаются разбить на более мелкие (подробные)
элементы. И каждый такой элемент может быть
описан агрегатом. Такую систему называют
агрегативной или А-системой. Отдельные
элементы (агрегаты) обозначают элементами
множества А=(А1,А2,…,Аn). А-система имеет
множества внутренних (для каждого агрегата) и
внешних (для системы) входов,
сигналы
управления и выходы.
Пример подобного представления системы, состоящей
из 4 агрегатов, изображен на рисунке.

60.

.
Уп ра вл ение g(t)
А1
А2
А3
Вне ш ние
Вне ш ние
входы
вых оды
x(t)
y(t)
А4
Агрегативная система
На рисунке представлена схема простейшей или очень обобщенной системы.

61.

При необходимости, используя понятие агрегата и А-системы,
можно представить очень сложную систему, выделив при
этом отдельные фазы функционирования, иерархию,
взаимосвязи уровней, обратные связи, описав при этом
случайные функции всех видов сигналов, конкретизировав
операторы переходов и выходов и т.д.
Функционирование агрегативной системы представляется
последовательностью переходов во времени отдельных
агрегатов и системы в целом из одного состояния z(t) в
другое.
Для каждого агрегата (начиная с первого) вычисляются значения
всех входов x(t) и управляющих сигналов g(t), применяются
операторы переходов H и выходов G. В результате получаются
множества выходных сигналов y(t), которые являются
входными сигналами для следующего агрегата и т.д., пока не
будут выполнены все необходимые действия. Эту процедуру
называют выполнение моделирующего алгоритма. В
результате на выходах агрегатов и системы получим
интересующие нас показатели работы системы.

62.

агрегативные системы (А-системы) - класс сложных систем,
обладающий следующим свойством: существует такое (в общем
случае неоднозначное) расчленение системы на элементы, при
котором каждый полученный элемент представляет собой агрегат.
Передача информации между агрегатами в А-системе происходит
мгновенно и без искажений.
В А-системе не могут быть элементы-неагрегаты.
А-система состоит из агрегатов А1, А2, . . . Функционирование Асистемы связано с переработкой информации.
Вся информация, циркулирующая в А-системе, делится на
внешнюю (поступает извне от объектов, не являющихся
элементами данной системы) и внутреннюю, вырабатываемую
агрегатами самой системы.
Обмен информацией между А-системой и внешней средой
происходит через агрегаты, называемые полюсами системы
(входные, выходные, управляющие полюсы). Одни и те же
агрегаты могут быть одновременно и входными и
управляющими полюсами.

63.

Возможная схема агрегативной системы.
На рисунке входные полюсы – агрегаты А1 и А4, управляющие – А1, А3, и А6,
выходные –А3 и А7 . Агрегаты, не являющиеся полюсами – внутренние полюса
(агрегаты А2 и А5). В частных случаях А-система может содержать не все
полюса, крайний частный случай – один агрегат, в котором имеются все три
полюса.

64.

Свойства А-системы определяются не только
свойствами составляющих агрегатов, но и структурой
системы.
Связь между агрегатами (передача информации)
может быть или непосредственная, или через другие
агрегаты.
Связь
следования
–
выходная
информация одного агрегата является входной для
другого, связь подчинения - выходная информация
одного агрегата является управляющей для другого.
А-система может быть представлена как комплекс совокупность подсистем (тоже А-систем), если любой
ее агрегат связан хотя бы с одним ее агрегатом.
Объединение агрегатов тоже является агрегатом.

65. Комплекс моделей оценка эффективности использования кредитования малых сельскохозяйственных предприятий

Элемент научной новизны 8: Определены информационные взаимосвязи
разработанных математических моделей, что позволило объединить
65
их в комплекс, дополненный общим информационным фондом.

66.

Агрегаты, применяемые в системном
анализе
Основные агрегаты, типичные
системного анализа:
конфигуратор,
агрегаты-операторы и
агрегаты- структуры.
для

67.

КОНФИГУРАТОР
Всякое действительно сложное явление требует разностороннего,
многопланового описания, рассмотрения с различных точек
зрения. Только совместное (агрегированное) описание в терминах
нескольких качественно различающихся языков позволяет
охарактеризовать явление с достаточной полнотой.
Конфигуратором будем называть агрегат, состоящий из
качественно различных языков описания системы и
обладающий тем свойством, что число этих языков
минимально, но необходимо для заданной цели.
Конфигуратор - совокупность качественно различающихся
точек зрения на проблему, подлежащую разрешению.
Конфигуратор является содержательной моделью высшего
возможного уровня. Перечислив языки, на которых мы будем
говорить о системе, мы тем самым определяем, синтезируем тип
системы, фиксируем наше понимание природы системы. Как
всякая модель, конфигуратор имеет целевой характер и при
смене цели может утратить свойства конфигуратора.

68.

КОНФИГУРИРОВАНИЕ
—
(лат.
configuratio
взаимное
расположение) особый логико методологический прием,
мыслительная техника синтезирования разнопредметных
знаний, различных представлений об одном и том же
объекте.
В
области информационных и компьютерных систем под
конфигурацией
понимают
определенный
набор
комплектующих, исходя из их предназначения и основных
характеристик. Зачастую конфигурация означает выбор
аппаратного и программного обеспечения, прошивок и
сопроводительной документации. Конфигурация влияет на
функционирование и производительность компьютера. Так же в
операционной системе можно вручную выставлять настройки
драйверов.
Конфигурация компьютера – это тот набор аппаратных
составляющих (комплектующих), из которых, как из кубиков
конструктора, собирается ПК. Их характеристики определяют
основное направление использования данного компьютера.

69.

1.
2.
3.
Примеры конфигураторов
Автомобильная авария должна рассматриваться не
только
как
физическое
явление,
вызванное
техническим состоянием автомобиля, качеством
дорожного покрытия, силами инерции, трения и удара,
но и как явление медицинского, социального,
экономического и юридического характера.
Для описания экономических процессов используются
три группы показателей - натуральные, денежные и
социальные,
в
совокупности
образующие
соответствующий конфигуратор.
Конфигуратор, определяющий процессы синтеза
организационных систем, включает языки для описания
распределения власти, ответственности и информации.
Конфигуратор зависит от поставленных целей.

70.

АГРЕГАТЫ-ОПЕРАТОРЫ
Одна из наиболее частых ситуаций, требующих агрегирования, состоит,
в том, что совокупность данных, с которыми приходится иметь дело,
слишком многочисленна, плохо обозрима, с этими данными
трудно "работать". На первый план выступает такая особенность
агрегирования, как уменьшение размерности.
Классификация как агрегирование
Простейший способ агрегирования состоит в установлении отношения
эквивалентности между агрегируемыми элементами, т.е. образования
классов.
Если представлять класс как результат действия агрегата-оператора, то
такой оператор имеет вид
"ЕСЛИ <условия на агрегируемые признаки>, ТО <имя класса>".
Функция нескольких переменных как агрегат
Другой тип агрегата-оператора возникает, если агрегируемые признаки
фиксируются в числовых шкалах. Тогда появляется возможность
задать отношение на множестве признаков в виде числовой функции
многих переменных, которая и является агрегатом.

71.

Операторы (экономические)— то же, что
управляющие параметры или инструментальные
переменные в моделях экономических систем.
Опера́тор — то же, что функция.
Оператор, действующий над пространствами
функций — это правило, согласно которому одна
функция преобразуется в другую.

72.

Агрегирование данных
Реально функционирующие системы генерируют слишком много
данных, которые плохо обозримы и с которыми трудно
работать. Поэтому возникает настоятельная необходимость в
агрегировании данных с целью уменьшения размерности
анализируемой предметной области.
С
математической
точки
зрения
агрегирование
рассматривается как преобразование модели в модель с
меньшим числом переменных и/или ограничений —
агрегированную модель. Его сущность — в соединении
однородных элементов в более крупные.
Среди способов агрегирования
сложение показателей,
представление группы агрегируемых показателей через их
среднюю,
использование различных взвешивающих коэффициентов,
баллов и т. д.

73.

Если агрегируемые данные фиксируются в
числовых шкалах, то появляется возможность
задать отношение на множестве данных в виде
числовой функции многих переменных.
Классическим
примером
такого
агрегирования является приведение задачи
многокритериальной оптимизации к задаче
однокритериальной оптимизации.
Стоимостный анализ в экономике, в котором
все
существенные
для
исследуемого
процесса факторы имеют денежную оценку, а
результат
представляет
собой
их
алгебраическую сумму.

74.

75.

76.

В настоящее время агрегирование данных в экономических
системах часто связывают с построением так называемой
системы сбалансированных показателей.
Она содержит четыре группы показателей, описывающих
исследуемую систему
в финансово-экономическом,
клиентско-контрагентском,
бизнес-процессном и
образовательно-квалификационном разрезах.
Все группы показателей связаны между собой и направлены на
реализацию единой стратегии компании. Так, повышение
образовательно-квалификационного
уровня
сотрудников
обеспечивает
повышение
эффективности
и
качества
внутренних
бизнес-процессов,
эффективность
бизнеспроцессов способствует лучшему удовлетворению запросов
клиентов, а это в свою очередь позволяет достичь желаемых
финансовых результатов и тем самым не обмануть ожидания
акционеров.

77. Четыре перспективы системы сбалансированных показателей

78.

В
экономико-математических
моделях
агрегирование необходимо потому, что ни одна
модель не в состоянии вместить всего
многообразия реально существующих в экономике
продуктов, ресурсов, связей.
Даже крупноразмерные модели, насчитывающие
десятки тысяч показателей, неизбежно являются
продуктом агрегирования.

79.

80.

АГРЕГАТЫ-СТРУКТУРЫ
Как и любой вид агрегата, структура является моделью
системы и, следовательно, определяется тройственной
совокупностью:
объекта,
цели
и
средств
моделирования.
В
результате
получается
многообразие
типов
структур:
сетевые,
древовидные, матричные, семантические сети.
При проектировании системы важно задать
структуру во всех существенных отношениях.
ее
Например, проект любого хозяйствующего субъекта, который принято
относить к классу организационно-экономических систем, кроме
структуры распределения власти, структуры распределения
ответственности и структуры распределения информации
должен включать производственно-технологическую структуру,
структуру финансовых потоков и структуру социальнокультурных ценностей трудового коллектива.

81.

Эти структуры могут существенно отличаться
топологически, но все они описывают с разных
сторон одну и ту же систему и поэтому не могут
быть не связаны между собой.
Совокупность
всех
существенных
отношений
определяется конфигуратором системы, и отсюда
вытекает, что проект любой системы должен
содержать
разработку
стольких
структур,
сколько языков включено в ее конфигуратор.

82.

Применение технологии когнитивного анализа
системы управления для совершенствования
организационных структур
Факторы когнитивной модели
(Х1) - расширение рынка товаров и услуг, получение
прибыли;
(Х2) - координация и контроль деятельности;
(Х3) - стратегическое и финансовое планирование
деятельности;
(Х4) - производственное планирование;
(Х5) - анализ эффективности и контроль
выполнения планов;
(Х6) - юридическое обеспечение деятельности,
представление интересов в суде;
(Х7)
техническая
поддержка,
внедрение
современных технических средств;
(Х8) - внедрение информационных технологий;
(Х9) - маркетинг, связи с общественностью и
инвесторами;
(Х10) - развитие складского хозяйства;
(Х11) - развитие автотранспортного направления;
(Х12) - организация экономической безопасности;
(Х13) - организация документооборота, ведение
кадрового учета сотрудников.
В качестве факторов модели выбраны
глобальная цель (Х1) и функции управления
ее реализующие (Х2 - Х13)
Когнитивная модель системы
управления
Модель показывает взаимосвязь факторов.
Анализ модели позволяет определить
ключевые и проблемные факторы

83.

Применение технологии когнитивного анализа
системы управления для совершенствования
организационных структур
АНАЛИЗ МОДЕЛИ
Определение ключевых факторов по
методике «Карта звездного неба»
Определение проблемных факторов по
методике «Распространение
возмущений на графе»
КЛЮЧЕВЫЕ ФАКТОРЫ В
МОДЕЛИ:
ПРОБЛЕМНЫЕ ФАКТОРЫ В
МОДЕЛИ:
(Х7) - техническая поддержка, внедрение
современных технических средств;
(Х8) - внедрение информационных
технологий;
(Х9) - маркетинг, связи с
общественностью и инвесторами;
(Х10) - развитие складского хозяйства;
(Х11) - развитие автотранспортного
направления.
(Х2) - координация и контроль деятельности;
(Х5) - анализ эффективности и контроль
выполнения планов.
Ключевые факторы – это факторы,
изменение которых приводит к изменению
других факторов модели
Проблемные факторы – это факторы,
снижающие эффективность системы
управления
Следующий этап – построение обновленного дерева целей и функций, учитывающее
предложенные меры по совершенствованию проблемных функций управления и развитию
ключевых.

84.

Дерево целей и функций предлагаемой
системы управления (управляющая компания)
Глобальная цель
системы
Ф у н к ц и и
Ц е л и
Уровень
конкретизации цели
(конечные продукты)
Пространство
инициирования
целей
Жизненный цикл
(функции)
Уровень состава
системы
Уровень
управленческого
цикла
Делегирование
полномочий
Жирным абрисом обведены те блоки, в которых был обновлен или принципиально изменен
набор функций. А блоки с заливкой – принципиально новые. Зеленым цветом обозначены блоки
совершенствования ключевых функций, а синим – проблемных. Усовершенствованное дерево
целей и функций является основой для альтернативных вариантов организационных структур

85.

Влияние внутренних экономических показателей предприятий
на результаты работы "Кондитерской фабрики"
с сравнением характера их влияния

86.

Существует много форм агрегирования, т.е. соединения
частей в целое.
Их общность состоит в том, что: агрегирование диктуется
выбранной
моделью
описываемой
системы;
агрегирование есть установление
между агрегируемыми элементами.
отношений
Наиболее важными являются следующие виды агрегатов:
а)
конфигуратор (совокупность языков описания
системы);
б) оператор (конкретизация отношения, в частности
классификация, упорядочение, числовые функции,
поиск закономерностей и пр.);
в)
структура (описания связей на всех языках
конфигуратора).

87. XMind XMind — это проприетарное программное обеспечение для проведения мозговых штурмов и составления интеллект-карт,

разрабатываемое компанией XMind Ltd. Эта программа
помогает
пользователю
фиксировать
свои
идеи,
организовывать их в различные диаграммы, использовать эти
диаграммы совместно с другими пользователями. XMind
поддерживает интеллект-карты, диаграммы Исикавы (также
известные
как
причинно-следственные
диаграммы),
древовидные диаграммы, логические диаграммы, таблицы.
XMind часто используется для управления знаниями, на
совещаниях, в управлении задачами и тайм-менеджменте.

88.

89.

Что такое интеллект-карта и для чего она нужна
Интеллект-карты называют по-разному: ментальная карта, миндкарта, карта мыслей или диаграмма связей. На английском ее
называют лаконично: mind map. Еще часто можно встретить
термин "программа для мозгового штурма" - это все о майндкартах.
С помощью интеллект-карты можно:
Навести порядок в голове и мыслях;
Составить схему и презентацию;
Сделать контент-план для блога;
Записывать идеи и планировать их реализацию;
Вести программу обучения;
Работать над проектом в команде.
Ментальные карты являются незаменимыми помощниками для
любого планирования, если уметь ими грамотно пользоваться.

90.

Составление контент-плана с помощью
интеллект-карты