Методология. А. М. Новиков д. А. Новиков методология
 Скачать 3.22 Mb.
|
|
СТАДИЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ СИСТЕМ. Следующей стадией фазы проектирования систем является стадия конст- руирования, которая заключается в определении конкретных способов и средств реализации выбранной модели в рамках имеющихся условий. Если проводить аналогию с техникой, то этот этап при создании, например, автомобиля, самолета и т.д. будет за- ключаться в том, что на основе созданной концептуальной модели проекта начинается конструирование конкретных узлов и механизмов будущей машины, увязанных, согласо- ванных между собой и в совокупности своей позволяющих в дальнейшем реализовать «в металле» концептуальную мо- дель. 308 Глава 3 Процесс конструирования включает в себя этапы: деком- позиции, агрегирования, исследования условий, построения программы [39, 192 и др.]. Этап декомпозиции. Декомпозиция – это процесс разде- ления общей цели проектируемой системы на отдельные подцели-задачи в соответствии с выбранной моделью. В этом отношении декомпозиция аналогична процессу формулиро- вания задач в научном исследовании: там задачи формулиру- ются как цели решения отдельных подпроблем в соответст- вии с определенной общей целью исследования и построенной гипотезой. В то же время имеется и принципи- альное отличие: исследователь находится как бы в положении некой «робинзонады» – ведь он манипулирует с объектом, предметом своего исследования один (даже при коллектив- ной форме организации исследований у него есть, как прави- ло, собственный предмет исследования), и исследователь обладает определенной свободой выбора, свободой маневра. В практической же деятельности дело обстоит гораздо слож- нее – специалистам-практикам приходится решать весь ком- плекс возникающих задач, что называется, «в лоб». Декомпозиция в иерархических системах предусматрива- ет разделение общей цели на подцели (задачи), те, в свою очередь, разделяются на подзадачи и т.д. [132]. Декомпозиция позволяет расчленить всю работу по реа- лизации модели на пакет детальных работ, что делает воз- можным решение вопросов их рациональной организации, мониторинга, контроля и т.д. Основные правила декомпозиции заключаются в сле- дующем: 1. Как правило, реализуется два противоположных под- хода: – подход «сверху» – целевой (целенаправленный) – для определения, как конкретная задача отвечает, согласуется с общей целью проекта (в соответствии с выбранной моделью); – подход «снизу» – морфологический – для определения конкретных возможностей реализации задачи: по ресурсному Методология практической деятельности 309 обеспечению, по временным и пространственным возможно- стям, по квалификации работников и т.п. 2. Число задач в индивидуальном проекте или число компонентов каждой задачи коллективного проекта не долж- но быть больше так называемого числа Миллера 7 ± 2. Со- держание этого требования можно объяснить ограничением возможностей оперативной памяти человека, его способно- стью анализировать в оперативной памяти не более 5÷9 со- ставляющих и связей между ними. 3. Для каждой части проекта, соответствующей каждой задаче, определяются имеющие к ней отношение данные: продолжительность, объемы работ, необходимая информа- ция, оборудование и т.д. и т.п. 4. По каждой задаче проводится критический анализ для подтверждения правильности и выполнимости поставленной задачи. Этап агрегирования. Процесс, в определенном смысле противоположный декомпозиции – это агрегирование (до- словно – соединение частей в целое). Для пояснения его сути приведем такой пример. Допустим, мы задумали создать самый современный автомобиль. Для этого возьмем самую лучшую и современную конструкцию инжектора, самую лучшую систему зажигания, самую лучшую коробку передач и т.д. А в результате не то что самого современного автомо- биля, а даже просто автомобиля не получим – эти части, пусть самые лучшие и современные, не взаимосвязаны между собой. Таким образом, агрегирование – это процесс согласо- вания отдельных задач реализации проекта между собой. В научном исследовании агрегирование как этап дея- тельности аналога не имеет. Основными методами агрегирования, если не брать в рассмотрение формальных математических моделей, являют- ся определение конфигуратора и использование классифика- ций [192]. Конфигуратором называется минимально достаточный набор различных языков описания процесса решения про- 310 Глава 3 блемы. Действительно, всякое сложное явление требует раз- ностороннего, многопланового описания, рассмотрения с различных точек зрения. Только совместное (агрегированное) описание в понятиях нескольких качественно различающихся языков позволяет охарактеризовать явление с достаточной полнотой. Это соображение приводит к понятию агрегата, состоящего из качественно различных языков описания про- ектируемой системы и обладающего тем свойством, что чис- ло этих языков минимально, но необходимо для заданной цели. Этот агрегат и является конфигуратором [125]. Поясним на примере. В электронике, радиотехнике для создания каждого прибора используется конфигуратор: блок- схема, принципиальная схема, монтажная схема. Блок-схема определяется теми техническими единицами, которые выпус- каются промышленностью в виде готовых электронных бло- ков. Прибор членится на такие единицы. Принципиальная схема означает совершенное расчленение: она должна объяс- нить во всех подробностях функционирование этого прибора. Наконец, монтажная схема является результатом расчленения прибора в зависимости от геометрии объема прибора, в пре- делах которого производится сборка. Здесь главное в конфи- гураторе то, что синтез, проектирование, производство и эксплуатация прибора возможны только при наличии всех трех его описаний – любые два без третьего не имеют смыс- ла. Этот пример дает возможность еще подчеркнуть зависи- мость конфигуратора от поставленных целей. Например, если конечной целью мы поставили не производство прибора, а его сбыт, продажу, то в конфигуратор придется включить еще и языки дизайна, рекламы, позволяющие описывать внешний вид и другие потребительские качества прибора. Другой пример. При описании процессов, происходящих в народнохозяйственных комплексах областного масштаба, было признано необходимым [191] для характеристики любо- го выходного продукта производственной и обслуживающей сферы использовать три типа показателей: натуральные (эко- Методология практической деятельности 311 номико-технологические), денежные (финансово- экономические) и социально-ценностные (идеологические, политические, этические и эстетические). Деятельность заво- да и театра, фермерского хозяйства и школы, любого пред- приятия и организации описывается на этих трех языках, образующих конфигуратор по отношению к целям автомати- зированной системы управления хозяйством области. Третий пример. Опыт проектирования организационных систем [172] показывает, что для синтеза организационной системы конфигуратор состоит из описания распределения власти (системы подчиненности), распределения ответствен- ности (структуры функционирования) и распределения ин- формации (организация связи и памяти системы, накопления опыта, обучения, истории). Все три структуры не обязаны совпадать топологически, хотя связывают одни и те же части системы. Четвертый пример. В связи с идеей непрерывного обра- зования – «образования через всю жизнь» возникает вопрос – какую языковую подготовку должна дать выпускнику обще- образовательная школа, чтобы он в дальнейшем имел воз- можность осваивать любую науку, любую деятельность? Общее образование должно дать ему знание языков: – родного языка, русского языка и иностранных языков как средства получения и переработки любой информации и как средства общения; – языка математики как универсального языка построе- ния формальных моделей окружающей действительности, который может быть использован при изучении любой отрас- ли научного знания или при овладении любой профессио- нальной деятельностью; – языка информатики, который сегодня необходим лю- бому человеку в любой сфере человеческой деятельности. Вот этот набор языков и является конфигуратором для построения содержания общего среднего образования в ас- пекте системы непрерывного образования. 312 Глава 3 Отметим, что конфигуратор является содержательной моделью высшего возможного уровня. Перечислив языки, на которых мы будем говорить о системе, мы тем самым опре- деляем, синтезируем тип системы, фиксируем наше понима- ние природы системы. Как всякая модель, конфигуратор имеет целевой характер и при смене цели может утратить свойства конфигуратора. Классификация как метод агрегирования. Простей- ший способ агрегирования состоит в установлении отноше- ний эквивалентности между агрегируемыми элементами, то есть в образовании классов. Классификация и рассматривает- ся как систематизация классов объектов, как средство уста- новления связей между ними [254]. При этом класс может интерпретироваться как агрегированный представитель вхо- дящих в него элементов. Применение классификаций в целях упорядочения задач реализации проектируемой системы (а при иерархической их структуре – задач, подзадач и т.д.) позволяет выделить задачи как рядоположенные, равнозначные компоненты, поскольку они будут иметь общее основание классификации, сделав понятными связи между ними. Естественно, основания клас- сификаций могут быть в каждом случае различными: по «пространственной» и временной структуре процесса реали- зации проекта, по составу, структуре и функциям (три основ- ные характеристики, определяющие систему, если рассмат- ривать каждую задачу как подсистему) и т.д. При иерархическом 55 многоуровневом (более двух уров- ней) построении задач, естественно, возникает необходи- мость определения общего основания оснований классифика- ций. То есть, определение – по какому общему основанию строятся дальнейшие, более детальные классификации. Так, например, в [164] была выстроена трехуровневая система классификаций векторов развития российского образования, 55 Иерархия оснований классификации может порождаться не только логикой (уровнем детализации), но и порядком перечисления независимых оснований. Методология практической деятельности 313 в [172] – четырехуровневая система классификаций моделей управления организационными системами. Существует мно- жество известных иерархических классификаций – классифи- кация биологических видов, общероссийский классификатор видов экономической деятельности и т.д. (см. также систему классификаций видов моделирования на Рис. 17). Между тем, и в практике проектирования систем, и в на- учных исследованиях, особенно по гуманитарным и общест- венным наукам (наукам слабой версии) отсутствие строгих классификаций является массовой болезнью – вместо исполь- зования строгих классификаций или построения собственных классификаций используются многочисленные «перечислиз- мы» – то есть никак не обоснованные совокупности свойств, качеств, характеристик и т.д. Так, например, в одном образо- вательном проекте была выделена следующая совокупность характеристик профессиональной деятельности учителя: «целенаправленность, функциональность, проблемность, динамичность, открытость и т.д.» Начать хотя бы с того, что в этом перечислении наличие аббревиатуры «и т.д.» означает, что подобную череду можно продолжать сколь угодно долго, например: структурность, технологичность, прогностичность, коммуникативность ... . И, опять же, в конце мы получим «... и т.д.». То есть никакого серьезного обоснования мы здесь не найдем – это просто типичный случай «перечислизмов». Но, как уже говорилось, «перечислизмы» на сегодня – массо- вая повсеместная болезнь. Хотя метод классификаций извес- тен с древнейших времен. Мы рассмотрели два основных метода агрегирования: определение конфигуратора и использование классификаций. Существуют и другие методы агрегирования, основы- вающиеся на математических моделях. Так, существенным эффектом, возникающим в сложных иерархических системах, является агрегирование информации. Наличие агрегирования (сжатия) информации неизбежно присуще организационным 314 Глава 3 иерархиям 56 [167], агрегирование экономических и других показателей происходит в любых социально-экономических системах [183], в управлении проектами возникает необходи- мость агрегированного описания подпроектов [15, 99], в задачах управления нельзя обойтись без агрегированного описания состояний управляемой системы (так называемая задача комплексного оценивания 57 ) [172, 192] и т.д. Подроб- ное описание используемых при этом формальных методов можно найти в литературе, ссылки на которую приведены выше. Таким образом, когда определена и выстроена вся взаи- мосвязанная совокупность задач реализации проекта (можно сказать, и это будет достаточно строго – система задач), на- чинается следующий этап конструирования системы – иссле- дование условий. Этап исследования условий реализации моде- ли. Естественно, любая модель проектируемой системы мо- жет быть реализована в практике лишь при наличии опреде- ленных условий. Полный перечень условий деятельности с их характеристиками мы приводили выше, в первой главе книги: кадровые, мотивационные, материально-технические, научно-методические, финансовые, организационные, норма- тивно-правовые, информационные условия (группы условий). Естественно, необходим детальный анализ по каждой задаче (по всей системе задач) и по каждой группе условий: какие конкретные условия имеются для решения каждой конкрет- 56 Так, например, руководителю крупной организации вовсе не обязатель- но знать, чем в каждый момент времени занят каждый из сотрудников этой организации; руководителю необходимо иметь общее представле- ние о текущих результатах деятельности более или менее крупных подразделений. 57 Например, при аккредитации высших учебных заведений анализируется множество параметров, описывающих их деятельность. Решение же об аккредитации принимается на основании агрегированной (комплексной) оценки результатов деятельности ВУЗа. Методология практической деятельности 315 ной задачи, какие условия необходимо выполнить, создать дополнительно. Например, при анализе кадровых условий необходимо задаться вопросами: – какой опыт и какая квалификация требуется от сотруд- ника (исполнителя) для решения данной задачи? – хватает ли наличной квалификации сотрудника (со- трудников) для решения этой задачи или необходимо допол- нительное обучение, повышение квалификации? В чем? Где? В каких объемах? – требуется ли опыт межличностного общения для эф- фективного решения задачи, такой, как опыт устного или письменного общения, дипломатичность, умение вести пере- говоры, потенциал и опыт руководителя? – как может быть организована работа сотрудника, в ча- стности по должностным обязанностям и штатному расписа- нию? И так далее. Следует отметить, что в управлении проектами (см., на- пример, [131] и раздел 3.4 настоящей работы) процедура исследования условий обычно именуется и рассматривается как исследование ресурсных возможностей. Как известно, ресурсами называются средства, запасы, возможности, источ- ники чего-либо [227]. При этом выделяется семь видов ресур- сов: - трудовые ресурсы; - деньги; - оборудование; - техническая оснастка; - материалы; - информация; - технологии. Думается, понятие «условия», во-первых, более общее и поглощает понятие «ресурсы». Кроме того, условия, очевид- но, и более широкое понятие. Например, мотивационные условия вряд ли можно рассматривать как вид ресурсов. 316 Глава 3 Естественно, такое разделение процесса конструирования системы на последовательные этапы: декомпозиция, агреги- рование, исследование условий, несколько условно. Процесс осуществляется как бы «последовательно-параллельно»: и выделение задач, и их агрегирование постоянно соотносятся с реальными условиями их решения, агрегирование задач вы- зывает зачастую необходимость пересмотра их состава и т.д. Наконец, когда выстроена вся система задач реализации системы и исследованы условия ее реализации, приступают к последнему этапу конструирования системы – этапу построе- ния программы реализации модели. Этап построения программы 58 . Программа реализации модели системы на практике – это конкретный план действий по реализации модели в определенных условиях и в установ- ленные (определенные) сроки. Построение программы начинается с операции «опреде- ления основных вех» [131]. Определение вех составляет на- чальную, наиболее обобщенную часть программы, которая потом развертывается в укрупненный и, наконец, в детальный план. При определении вех используется информация о ключе- вых точках, состояниях, через которые будет проходить процесс реализации модели системы на практике. Вехи отме- чают существенные, определяющие дальнейший ход разви- тия процесса точки перехода. Поэтому вехи позволяют ре- шать проблемы контроля реализации системы, составляя набор естественных контрольных точек. При анализе выпол- нения работ вехи становятся эффективным средством управ- ления (самоуправления), помогающим понять, на каком этапе находится процесс реализации проекта, оценить, достигнуты ли основные показатели состояния и сколько осталось време- ни, средств и конкретных работ до завершения проекта. Вехи не имеют продолжительности. Они используются в качестве 58 В данном случае программа рассматривается не в смысле крупного проекта, а в традиционном смысле – как содержание и план действий [227]. Методология практической деятельности 317 дискретной шкалы, которая имеет всего две оценки – «вы- полнено» или «не выполнено». Так, например, при принятии решений по финансированию очередного этапа выполнения работ по договору вехи используются для оценки завершен- ности работ для выполнения платежей. Когда основные вехи определены, приступают к деталь- ному планированию процесса реализации системы. Детальное планирование – это разработка детального графика (графиков в случае сложного проекта) выполнения работ по реализации системы. Детальный график, независимо от размеров проекта и его сложности, должен включать: – все ключевые события и даты; – точную последовательность работ. Логика их выполне- ния должна быть зафиксирована с помощью сетевого графика (сетевой диаграммы) – см. ниже. Сетевой график позволяет проследить все виды зависимостей между работами и взаи- мосвязь событий реализации; – график служит основой для определения этапов и про- чих временных интервалов по реализации системы. Кроме того, он позволяет при необходимости определять потребно- сти в ресурсах для каждой из частей, фрагментов или собы- тий процесса реализации системы. Форма представления графика, естественно, произвольна. Но она должна быть удобна для пользования, в том числе – наглядна и понятна для всех участников реализации системы. Метод сетевого планирования. При разработке детально- го графика реализации системы наиболее удобным и часто используемым является метод сетевого планирования. Суть его заключается в построении сетевого графика, являющегося графическим отображением всех работ по реализации систе- мы и зависимостей (в том числе временных и «пространст- венных») между ними. Сетевые графики строятся в виде графа (см. выше) – множества вершин, соответствующих работам, и связывающих их линий, представляющих взаимо- связи между работами: например, работа «Б» не может на- 318 Глава 3 чаться раньше, чем завершится работа «А» (см. Рис. 20, а также описание диаграмм Ганта – Рис. 21) [26]. Работа А Работа В Работа Д Работа Г Работа Б Рис. 20. Фрагмент сетевого графика Основная цель работы с сетевым графиком заключается в том, чтобы сократить до минимума продолжительность про- екта (время реализации системы), в первую очередь – за счет выделения и минимизации так называемого «критического пути». Максимальный по продолжительности путь в сети, связывающий начальную (вершина «А» на Рис. 20) и конеч- ную вершину (вершина «Д» на Рис. 20), называется критиче- ским. Работы, лежащие на этом пути, также называются кри- тическими. Именно длительность критического пути определяет наименьшую общую продолжительность реализа- ции системы в целом. Длительность процесса реализации проекта может быть сокращена за счет сокращения длитель- ности работ, лежащих на критическом пути. Соответственно, любая задержка выполнения работ критического пути повле- чет увеличение длительности процесса реализации системы. При этом анализу подлежат не только работы критического пути, но в той или иной степени близкие к нему, так как по- добные работы даже при самом незначительном изменении графика могут стать критическими и существенно изменить сроки реализации системы. Для оптимизации сетевых графи- ков применяют методы календарно-сетевого планирования и Методология практической деятельности 319 управления (КСПУ), основная идея которых заключается в следующем. Предположим, что время выполнения работ зависит от задействованных на них ресурсов. Количество ресурсов ограничено. Требуется решить оптимизационную задачу – распределить ограниченные ресурсы между работа- ми проекта таким образом, чтобы он был завершен за мини- мальное время. Методы решения этой и подобных задач подробно описаны в [26, 29, 99]. При разработке детального графика реализации спроек- тированной системы удобно также использовать так назы- ваемую диаграмму Ганта – горизонтальную линейную диа- грамму, на которой задачи реализации системы представляются протяженными во времени отрезками, харак- теризующимися календарными датами начала и окончания выполнения работ, а также, возможно, другими временными параметрами и, быть может, указанием взаимосвязи работ, используемых в них ресурсов и т.д. Пример диаграммы Ганта для такого организационного проекта, как проведение науч- ной конференции, приведен на Рис. 21. 1 янв 21 янв 10 фев 2 мар 22 мар 11 апр 1 май 21 май 10 июн 30 июн Проведение конференции Подготовка помещений Издание сборника трудов Сбор и обработка докладов Формирование программы конференции Сбор и обработка тезисов докладов Рассылка информационных материалов Формирование программного комитета Формирование организационного комитета Рис. 21. Временной график организации научной конференции (диаграмма Ганта) 320 Глава 3 На Рис. 21 работы изображены горизонтальными прямо- угольниками, пунктиром обозначены временные этапы. Здесь важно подчеркнуть то обстоятельство, что исполнители по тем работам, которые невозможно начать сразу, не дождав- шись результатов предыдущих работ, не должны ждать, ни- чего не предпринимая. Они могут плодотворно использовать это время для планирования своей деятельности. Кроме того, несколько работ могут выполняться параллельно, если для этого хватает ресурсов. Существенная особенность составления сетевого графика заключается в том, что он планируется с обеих сторон – и с начала, и с конца. Руководитель проекта, определив список работ (обеспечивающих достижение цели проекта), первым делом задается вопросами: когда следует получить все необ- ходимые результаты (с учетом взаимозависимости работ), и когда могут быть реально получены эти результаты. И затем от баланса этих сроков в первом приближении прикидывает- ся, в какой последовательности выполнять работы, когда следует начинать ту или иную работу, и когда она должны закончиться. Разработкой детального плана-графика работ по реализа- ции завершается стадия конструирования системы. |