62625 (Методы изучения и анализа существующих систем управления), страница 2

Другой разновидностью методов, основанных на использовании теории графов, является графоаналитический метод, заключающийся в построении информационного графа и анализе его матрицы смежности. В качестве компонентов потока информации рассматриваются исходная, промежуточная и выходная информация в виде соответствующих наборов данных. Между компонентами информационного потока устанавливается отношение порядка: нулевой порядок имеют наборы данных исходной информации, а наивысший - выходные результаты. Упорядоченные таким образом компоненты представляют в виде графа, вершины х_i которого отображают компоненты информационного потока, а дуги направление. Вершины соединяют дугами в том случае, если существует информационная связь между компонентами, представленными соответствующими вершинами, причем без промежуточных результатов. Их наличие требует введения дополнительной вершины между двумя рассматриваемыми. Дуги направлены от вершины более низкого порядка к вершине более высокого порядка. Построенный граф называют информационным. Граф может быть более компактно представлен матрицей смежности, которая строится следующим образом. Элемент (i, j) матрицы, находящийся на пересечении i-й строки и j-го столбца, равен единице, если вершины x_i и x_j соединены дугой, и равен нулю в противном случае. Матрицу смежности возводят во вторую, третью и тд. степень, пока не получат матрицу, равную нулю по всем элементам. Общее число полученных при этом матриц равно порядку информационного графа.

Матричная модель описанного типа позволяет определить: порядок схемы потока информации; порядок каждой компоненты потока; число компонентов, непосредственно участвующих в формировании каждого результата; число результатов, в формировании которых непосредственно участвует каждая компонента; число путей фиксированной длины, связывающих любые две компоненты потока; число возможных путей между любыми двумя компонентами потока; все результаты, для формирования которых используется каждая компонента; все компоненты, необходимые для формирования каждого результата.

Информационные потоки могут быть также представлены комплексом графов, на каждом из которых отображается преобразование информации при расчете отдельного показателя. Ребра графа ориентированы в виде дерева от исходных показателей к результирующим, которые в свою очередь являются исходными для следующего уровня укрупнения. Такая модель удобна, например, для отображения процесса формирования сводок о различных аспектах работы цехов, предприятий, объединений; при формировании плана и т.п. Если исходные показатели используются для формирования нескольких результирующих, возможно срастание деревьев - наличие у графов общих вершин и пересекающихся дуг.

Для отображения процессов преобразования информации наряду с графовыми используют матричные информационные модели, которые отражают во взаимосвязанном виде процедуры создания документов, содержащих экономические показатели и другие реквизиты. Существует несколько типов матричных информационных моделей, выбор среди которых определяется в основном содержанием задач анализа. Так, например, для укрупненного анализа связей между подразделениями удобны модели типа "документ на документ", а для изучения процесса создания документа и последующего его использования предпочтительнее модели типа "показатель на показатель", хотя они и являются более громоздкими.

Наиболее полное формализованное описание как изучаемой, так и проектируемой системы может быть представлено системными спецификациями. Они представляют собой комплект документов, назначение которого - представить в компактной и удобной для использования форме сведения о движении информации в системе, начиная с содержания и формы представления входных данных, описания процедур их обработки и контроля, информационных массивов и кончая формами представления выходных данных. Системные спецификации состоят из трех групп бланков, предназначенных соответственно для представления общих сведений о разрабатываемой системе, изучения и анализа информационных потоков и алгоритмов переработки данных, описания результатов проектирования.

Значительные затраты времени и труда на заполнение бланков системных спецификаций требуют различного их применения. Их использование тем более эффективно, чем сложнее разрабатываемая система. Хорошо подготовленные спецификации упрощают передачу результатов работы одних специалистов другим, повышают качество проектирования за счет снижения вероятности пропусков и неточностей в процессе работы и формализации ввода исправлений и дополнений, упорядочивают планирование работ и контроль за их качеством и сроками выполнения. Описанные ниже бланки приведены в качестве примера и могут видоизменяться применительно к конкретным системам.

В системных спецификациях для документов, массивов и процедур обработки информации целесообразно использовать по два вида бланков - укрупненные и детальные описания. Детализация требуется в тех случаях, когда соответствующие документы или массивы будут использоваться в создаваемой системе.

Все бланки имеют идентификатор, помещенный в нижней правой части бланка. Он содержит шифр бланка и его порядковый номер. Нумерация бланков сквозная, по всем видам бланков. Для каждого типа бланков заранее выделяют группу номеров исходя из размерности задачи. Если содержание бланка не умещается на одной странице, используют несколько страниц с порядковой нумерацией в каждом случае. Номер страницы указывается через тире после номера бланка, после чего в скобках записывается общее число страниц этого бланка. Рядом с номером бланка в идентификаторе помещают наименование и шифры проекта и этапа, к которому относится данный бланк. В нижней левой части бланка указывается, кто его заполнил и проверил.

В табл.1 приведен бланк АД-1, который используется для общей характеристики документа. В графе "Приоритет" указывается, после каких или перед какими документами появляется описываемый, какие документы отменяет или заменяет. В графе "Метод подготовки (использования)" указывают, готовится ли документ путем расчета показателей, сбором сведений от источников информации и т.п., а его использование - для принятия управляющих решений, подготовки других документов и пр. В графе "Последовательность" указывается порядок следования сведений в данном документе. Все количественные характеристики, перечень которых может быть при необходимости изменен или дополнен, указываются при малых разбросах значений только в графе "среднее", а при больших разбросах заполняются все три графы "мин", "макс" и "среднее". В графе "Частота" приводится периодичность выдачи или получения документа - ежедневно, раз в месяц и т.п. Степень использования содержащихся в документе данных приводится в процентах от общего количества их в данном документе, В графе "Дублирование" приводятся наименования или шифры документов и информационных массивов, в которых имеются сведения, повторяющие содержащиеся в данном документе. Если образец документа прилагается, желательно, чтобы он был заполнен обычным образом. Цель использования указывается кратко по существу: подготовка отчета, расчет заявки и т.п. В последующих графах от "Обработки" до "Ссылка на" проставляется "крестик" или "галочка", если должностное лицо выполняет соответствующую операцию со всем документом или некоторыми данными из него.

Таблица 1

Второй бланк анализа документов АД-2 (табл.2) предназначен для детального описания документа. Как указывалось, его заполнение целесообразно для тех документов, вероятность сохранения в системе которых достаточно велика. Наименования подразделения и документа должны совпадать с указанными на бланке АД-1. Под специальными требованиями понимается цвет бумаги, особый формат, недопустимость помарок и исправлений и т.п. Уровень и шаблон элемента документа определяют аналогично принятому в КОБОЛе описанию данных. Высший уровень 01 присваивается тем элементам документа, которые не являются составной частью никакого другого элемента, например шапка документа и его текстовая часть. Уровень 02 имеют элементы, непосредственно входящие составной частью в элемент уровня 01, уровень 03 - входящие в уровень 02, и т.д.

Таблица 2

Например, описание сведений о сотруднике имеет следующий вид:

01 сведения о сотруднике

02 личные данные

03 фамилия

03 имя

03 отчество

02 сведения о рождении

03 место рождения

04 город, поселок, деревня

04 область, район

03 дата рождения

04 число

04 месяц

04 год

Шаблон состоит из условных знаков: X - любой символ; А - буква; 9 - цифра; П - пробел. Число символов указывается повторением условных знаков или записью в скобках; например, четырехзначное обозначение года имеет шаблон 9999, или 9 (4). Если число символов переменно, шаблон приводится для максимально возможного их числа; например, дата типа "01 мая 1987" имеет шаблон 9 (2) А (8) 9 (4). В графе "Частота" указывается средняя частота заполнения данного элемента в документах в долях единицы или процентах. В графах "Использование" и "Дублирование" указывают шифры документов или информационных массивов, в которых используется или повторяется информация, содержащаяся в данном элементе документа.

Для описания и анализа информационных массивов также используют два вида бланков - для укрупненного описания бланк АМ-1 и для детального - АМ-2 (табл.3 и 4). В графах "Последовательность записей" и "Последовательность элементов" указывается индекс, по которому располагаются последовательные записи в массиве или элементы в записи. Графа "Имеет отношение к" должна содержать перечень шифров бланков, в которых описаны данные и процедуры их обработки, необходимые как для формирования, так и для использования описываемого массива. Заполнение остальных граф аналогично описанному выше.

Таблица 3

Для записи сведений об алгоритмах решаемых задач обработки данных укрупненно используют бланк АП-1 (табл.5) и подробно - бланк АП-2 (не приводится). На бланке АП-1 указывается, что является исходной информацией для решения задачи или процедуры обработки данных; используемые при выполнении процедуры массивы; получаемая выходная информация. В центральной части приводится схема алгоритма или СИВС решения задачи, если она не приводилась раньше в виде самостоятельного бланка. В соответствии с этой схемой составляется бланк АД-2, на котором детально описываются отдельные операции типа: ввод, сортировка, выборка, сравнение, вычисление, контроль, передача, вывод. Для каждой операции указывается ее смысловое содержание, например сортировка по видам продукции, вычисление среднего значения и т.п.; приводятся сведения о частоте выполнения операции, ее продолжительности, трудозатратах и др.

Таблица 5