Язык процессного описания деятельности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Язык процессного описания деятельности

Беляев И.П.

Центральной функцией всякой организованной деятельности является обнаружение и решение текущих проблем. Важной вспомогательной функцией при этом является "конструирование решений" с целью вмешательства в операционную предметную область в ходе решения проблем.

Обычно, в соответствии со степенью сложности, понятийно-символьные модели такого вмешательства принято называть операционными (технологическими) картами, планами или программами. Обилие методического материала в этой области позволяет сделать некоторые обобщения и полезные упрощения.

Авторы выдвинули и в течение ряда лет практически проверяли гипотезу о том, что здесь возможно построить простой универсальный язык и универсальную методику, позволяющую конструировать решения и стандартно применять модели вмешательства, независимо от предметной области деятельности и независимо от сложности моделируемых процессов.

Попытки строить такой язык и методики предпринимались и ранее. Достаточно назвать работу [1, Прибрам] [SADT] и многочисленные методики, разработанные представителями отечественной "школы концептуалистики" академика Никанорова С.П.

Цель данной работы - обобщить опыт разработки и применения в течение нескольких десятилетий собственной версии Языка Процессного Описания Деятельности (ЯПОД) и дать максимальный экстракт из инструкций, которые на практике доказали свою эффективность и по сути очерчивают контуры "теневоого стандарта", по значимости првосходящего известный "незримый стандарт" IDEF. Наш теневой стандарт выгодно отличается своей предельной простотой.

В работе, с целью оттенить эти выгодные отличия, будет сделан акцент на сравнение стандарта IDEF и предлагаемого нами более простого - ЯПОД.

Известны многочисленные попытки моделирования научных коллективов (научных организаций), предпринятые в последнее время. Определением организации, как “того: что решает проблему”[1], утверждается, что главной функцией любой организации является обнаружение, оценка актуальности и решение проблем. Среди публикаций: посвящённых этим вопросам, следует отметить работы [2-4].

В настоящее время детально изучена другая (не центральная), но тем не менее достаточно важная функция организации - “функция конструирования решения”, или же функция планирования. Обилие материалов в этой области позволяет сделать некоторые обобщения.

Среди способов описания систем широко используются специализированные языки картинок? Такие языки широко известны в структурном способе описания и представляют собой, например, систему нормалей чертёжного хозяйства (Единая система конструкторской документации), которая предписывает, как изображать детали, станки, принципиальные радиосхемы, здания и другие “телесные” системы.

Для процессного описания систем также можно ввести стандартные картинки: а в будущем даже разработать единую систему нормалей? В настоящее время существует большое число разновидных способов описания процессных систем в виде картинок: оперограмм, сетей “американского ПЕРТА”, сетей “французского ПЕРТА”, диаграмм Ганта [5-9] и т.д. Однако наиболее простым и удачным, на наш взгляд, является специализированный язык процессного описания, предложенный С,П, Никановровым.

Этот язык наиболее полно сочетает богатство естественного языка и основную схему системного анализа: <вход - превращение - выход>. Также как и язык чертежей, он позволяет расставлять на изображении системы процессов различные численные показатели, применять цветовое кодирование элементов изображений, стыковать в одно изображение части, выполненные различными лицами. Язык может предписывать, например, как изображать составление плана, процесс плавки металла, процесс проведения сложной химической реакции, процедуру запуска двигателя, медицинскую операцию и т.п.

Считается, что задано описание процесса, если имеются: 1) текстовые описания всех условий начала процесса, или компонент входа данного процесса (исходные события); 2) текстовые описания самого превращения, понятное другим лицам (название процесса, длительность, время начала и т.д.); 3) текстовые описания всех эффектов по окончании процесса, или компонент выхода данного процесса (результирующие события);

Считается, что задано описание связной группы процессов, если имеются: 1) описание всех процессов данной группы; 2) связи процессов между собой, то есть указано, какая из компонент выхода данного процесса является одновременно компонентой входа другого процесса.

В языке Никанорова приняты специальные знаки для окаймления рефератов перечисленных текстовых описаний и обозначения связей процессов между собой.

Знак процесса (рис 1). Внутри этого знака в поле 1 помещают номер процесса, в поле 2 -текстовое описание процессора (ЭВМ, токарь, начальник отдела и т.д.), в поле 3 помещают численные характеристики процесса (время начала, время окончания, длительность, резерв времени т.д.), в поле 4 - текстовое описание процесса.

Рис. 1. Знак процесса

Знак компоненты (рис.2). Внутрь этого знака в поле 1 помещают текстовое описание компоненты входа данного процесса или компоненты его выхода.

Рис. 2. Знак компонента

Если текстовое описание велико, то внутри поля записывают ссылку на расширенное текстовое описание, хранящееся в блокноте, картотеке и т.д. В поле 2 помещают номер компоненты в схеме, в поле 3 - численные характеристики компоненты (вес, интенсивность, количество штук, твёрдость, температура, периодичность).

Если текстовые описания не помещаются в поле, то для процесса и компонент в поле дают ссылку на расширенное описание, хранящееся отдельно от схемы.

Знак следования (стрелка). Этот знак показывает, что данная компонента входит в процесс (рис.3), выходит из процесса (рис.4), или соединяет два процесса.

Рис.4. Знак следования (выход из процесса)

Рис. 5. Знак соединения двух процессов)

Изображение процесса горения, выполненное с использованием введённых знаков, будет выглядеть, например, как показано на рис.6.

Рис.6. Изображение процесса циклонной топки

На рис. 7 в качестве примера изображена группа процессов получения горячего пара.

Рис.7. Изображение группы процессов получения горячего пара

Изображение системы процессов на языке Никанорова всегда представляет собой двудольный граф текстовых описаний [10]. Это значит, что соединение между знаками одного вида не допускается.

Любая организация, предприятие, фирма, объединение создаются “под цель” и в своей деятельности реализуют либо процесс достижения этой цели, либо некоторый процесс стационарного функционирования. Средством объединения труда людей в организации и одним из главных инструментов достижения цели является план действий. Будем считать, что план работы есть описание процесса достижения цели, выполненное на необходимом уровне подробности. Вообще говоря, план является своеобразным эталоном, с которым сверяют реальное состояние дел и в случае расхождения принимают меры по изменению либо плана, либо рабочего процесса с целью их сближения.

В первом приближении экономический цикл работы любой организации можно изобразить, как это сделано на рис.8.

Рис. 8. Экономический цикл работы

Нам необходимо описать типовые свойства процесса составления планов в организации, самого плана как конечного продукта (выхода) процесса планирования, процесса производства и управления процессом производства.

Таким образом, мы приходим к выводу о необходимости иметь типовой список свойств, который позволит измерять эти свойства в конкретных организациях. Часть типового списка будет относиться лишь к процессам планирования и управления, то есть будет списком свойств системы управления (а не системы производства, реализации и снабжения) данной организации.

При составлении типового списка свойств системы планирования и управления будем опираться на аксиоматическое определение плана (операции), заключающееся в том, что планирование всегда является перераспределением ресурсов, отпущенных на реализацию плана. Исходя из этого определения можно изобразить процесс принятия решений так, как изображено на рис.9.

Рис.9. процесс принятия решений

Для того, чтобы описать структуру процессов принятия решений более подробно, в первую очередь, необходимо понять структуру феномена “план”. Необходимо дать строгое определение того, что мы имеем право называть планом.

Чаще всего в организациях план составляется в виде таблиц текстовых описаний с самой разнообразной структурой. Известны также методы изображения планов в виде сетевых графиков. В сетевом планировании даны понятия работы и события, разработаны стандартные правила составления их текстовых описаний. При этом довольно хорошо описывается структура логической последовательности работ в виде графа (то есть процесса достижения цели), но полностью отсутствуют сведения об ответственности за результаты (то есть не указывается распределение ответственности и людских ресурсов).

Можно утверждать, что существует большое разнообразие документов: текстовых описаний, схем, графов текстовых описаний, таблиц, каждый из которых в общем случае называют планом. Какова же на самом деле структура плана?

Исходя из того, что план есть распределение ресурсов на достижение цели и одновременное описание этого процесса достижения цели, попытаемся составить полную структуру элементарной ячейки плана. Большую помощь нам окажет выбранный ранее способ фиксации структуры процессов.

Обобщая результаты исследования, изложенного в работе [2], составим полный список самостоятельных смысловых кусков в текстовом описании одной (“уединённой”) работы в плане. Работа есть процесс, поэтому необходимо, чтобы в её изображении были названы компоненты входа, формулировка собственно процесса работы, компоненты входа и выхода, а также знаки следования, показывающие происхождение компонент входа и применение компонент выхода (рис.10).

Попытаемся выписать все типы смысловых кусков, встречающихся в текстовых описаниях (ячейках плана). Каждый такой кусок является как бы ответом на некоторый вопрос, возникающий у составителей плана (лиц принимающих решения).

Текстовое описание ячейки плана, очевидно, возникает в сознании составителя в соответствии с перечисленными на рис.10 смысловыми кусками.

Рис.10. Процессное изображение работы:

* - описание количеств (“сколько”). ** - описание количеств (“сколько”) и места достижения результатов (“где”)

Будем называть их фасетами элементарной ячейки плана. При этом либо сразу формируются содержания всех фасетов ячейки, либо лишь часть из них в зависимости от того: какая форма планирования принята в данной организации. Таблица 1 показывает одиннадцать введённых нами фасетов.

Таблица 1

язык циклонный текстовый пар

Чтобы изменить составленный план, надо изменить в нём либо число элементарных ячеек, либо формулировки фасетов элементарной ячейки. Фасет 1 (результат) по существу является определяющим для всей ячейки плана. Число ячеек может быть, в первую очередь, изменено новой формулировкой фасета 1. Это может произойти потому, что этот результат ранее не был предусмотрен или “слишком велик” для исполнителя и надо разбить его на составные посильные для отдельных исполнителей результаты.

Таблица 2

Поставим в соответствие процессу дробления формулировки данного результата на составные части оператор ветвления плана и обозначим его А0. Частным случаем оператора ветвления является хорошо известный и привычный процесс разбиения цели на подцели, если план представляют в виде дерева целей. Отметим, что этот оператор принятия решений реализуется в сознании человека, принимающего решение, и пока не может реализоваться средствами вычислительной техники.

Другим оператором является оператор согласования. Этот оператор мы обозначили через А12. Необходимость в применении оператора возникает в том случае, если лиц, принимающих решения, несколько. Присоединив к этим операторам 10 операторов формирования фасетов элементарной ячейки плана, будем иметь относительно полный список элементарных базовых операторов принятия решений.

Будем считать постулатом тот факт, что любой процесс принятия решений является условной композицией названных операторов. Именно поэтому операторы и названы базовыми. Изложенное выше удобно представить в виде таблицы.

Оператор А12 занимает исключительное положение среди всех операторов, так как реализуется более чем одним лицом, принимающим решение, и закрепляет результаты срабатывания всех остальных операторов. Кроме того, в результате работы оператора согласования А12 происходит сшивание разрозненных частей плана в “процедуре многостороннего согласования”.

Таким образом, введённое понятие базовых операторов позволяет идентифицировать ситуации и процессы принятия решений в организациях в реальном течении времени в организациях. С помощью операторов А0-А12 можно описать любой реально протекающий процесс принятия решений - составить его своеобразную “стенограмму”.

В реально существующих организациях элементарные ячейки плана, как правило, заполнены не по всем фасетам плана f1 - f10. В зависимости от того, какие фасеты заполняются, будем иметь различные виды планирования (табл.3).

Другим оператором является оператор согласования. Этот оператор мы обозначили через Л|2. Необходимость в применении оператора возникает в том случае, если лиц, принимающих решение, несколько.

Присоединив к этим операторам десять операторов формирования фасетов элементарной ячейки плана, будем иметь относительно полный список базовых операторов принятия решений. Будем считать постулатом тот факт, что любой процесс принятия решений является условной композицией названных операторов. Именно поэтому операторы названы базовыми. Изложенное выше удобно - представить в виде табл. 2.

Оператор А12 занимает исключительное положение среди всех операторов, так как реализуется более чем одним лицом, принимающим решение, и закрепляет результаты срабатывания всех остальных операторов. Кроме того, в результате работы оператора согласования А12 происходит сшивание разрозненных частей составляемого плана. Таким образом, введенное понятие базовых -операторов позволяет идентифицировать ситуации и процессы принятия решении в организациях. С помощью операторов А0--А12 можно описать любой реально протекающий процесс планирования и принятия решений.

В реально существующих организациях элементарные ячейки плана, как правило, заполнены не по всем фасетам f\--/10. В зависимости от того, какие фасеты заполняются, будем иметь различные виды планирования (табл. 3) описании.

В табл. 3 даны различные типы планов. Безусловно, эта таблица неполна, она лишь иллюстрирует возможность более строгой классификации типов процессов планирования и привлекаемых научных методов. Остановимся более подробно на способе представления плана с г мощью языка процессного описания.

После формулировки цели ai пег проводят декомпозицию ответственности по подчинению и цел” по подцелям §> (А0, А2), останавливая ветвление по * 5 порогу стоимости (А9). Затем называют варианты достижения результатов нижнего уровня (А7), согласовывают их внутри групп ветвления -(Аи), назначают меся а достижения результатов (Аа) и срок достижения (As).

Дерево текстовых описаний вида (рис. 11) показывает логику следования результатов, увязку вариантов достижения промежуточных результатов, структур'” ответственности за результаты, подчинение сроков достижения результатов, увязку мест достижения результатов и баланс стоимости всех результатов. Впервые подобный способ изображения планов был приведен в работе [б].

Рис.11. Дерево текстовых описаний

Представление плана с помощью языка процессного описания, на наш взгляд, является наиболее полным. План изображается в виде двудольного графа текстовых описаний с использованием стандартных элементов (рис. 12).

Рис. 12. Двудольный граф текстовых описаний плана

Если стоимость процесса реализации' плана есть С,: то, зная значение указанных шести показателей, можно грубо "оценивать и предсказывать значения различных реальных показателей процессов производства, управления и реализации' продукции. Этими показателями являются:

Ct (0 -- наибольшая верхняя оценка объема затоваривания нереализованной продукции;

Са (0 -- наименьшая верхняя оценка дополнительного объема незавершенного производства;

Уал+Упр -- наименьшая нижняя оценка массива данных в памяти организации.

Вообще эти показатели дают хорошее интуитивное представление о качестве работы организации. На наш взгляд, может быть построен также и комплексный критерий качества работы организации.

Первой характеристикой планирующих органов является время, прошедшее от постановки цели до запуска плана в производство, /ил-Еслн длина плана есть Гпл, то будем называть темпом планирования данной организации.' Величина, обратная 6, дает нижнюю оценку числа циклов перепланирования (в скользящем планировании), которое способна выполнить система управления данной организации.

Удержанием плана назовём величину, которая показывает скорость “забывания” плана в ходе его реализации. Знание этой величины может дать основание для выдвижения требований к величине темпа планирования 6 или числу циклов перепланирования.

Доступностью плана S назовем время, потребное для извлечения из памяти организации любой ячейки плана или содержимого некоторых ее фасетов.', Величина 5 характеризует как выбранный способ представления плана (список, дерево, граф, двудольный граф и т. д.), так и эксплуатируемую з организации информационно-поисковую систему.

В ходе реализации плана выполняется целый ряд функций, начиная от обнаружения отклонения от плана и кончая доведением до исполнителей поправок в плане. Общей характеристикой системы управления является: её предельная мощность *V, т. е. число срабатываний операторов Л^Д* з единицу времени (или число принятых и согласованных решении в единицу времени).

Предельная, мощность не развивается системой управления никогда, так как либо в этом нет надобности (все идет относительно хорошо), либо лимитирующими являются функции обнаружения отклонений и доведения изменений до сведения исполнителей.

Следуя положениям работ [6, 12], можно утверждать, что второй характеристикой процесса управления является транспортирующая способность её системы передачи данных: Q - количество .передаваемой исполнителю управляющей информации, выраженное в условных полных ячейках плана (совокупность фасетов) L” расстояние между точкой принятия решений и точкой исполнения; Т - время, прошедшее между появлением информации на входе и появлением ее на выходе системы передачи; [L] [Т] -- размерность длины и времени соответственно.

Выводы. Данная статья носит постановочный характер. Основное содержание в ней занято различными определениями и обобщениями. Нам представляется целесообразным на основе предложенных терминов и определений создать некоторый рабочий язык для конструкторов организаций. При создании такого языка основное внимание, видимо, будет уделяться тому, чтобы за каждым термином стояла система измерительных процедур и признаков, с помощью которых проводится конкретная идентификация (верификация) соответствующих явлений.

Список литературы

1. Никаноров С. П. Системный анализ: этап развития методологии решенния проблем в США. /Предисловие - в кн.: Оптнер С. Л. Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем. М.: Сов. радио, 1969, с. 7 - 40.

2. Афанасьев В. Г., Кузнецов П. Г. Некоторые вопросы управления научно-техническим прогрессом. -- Научное управление обществом, 1970, вып. 4, с. 211--231.

3. Добров Г. М., Кухтенко Т. А., Щедрина Т. П. Аналитически подход к формированию тематических планов НИИ. -- Науковедение н информатика, 1972, вып. 7, с. 3--14.

4. Афанасьев В. Г. Социальная информация н управление общестзом. -- М.: Политиздат, 1975.-- 408 с.

5. Махлуп ф. Производство н распространение знаний в США. -- М.: Прогресс, 1966. -- 462 с.

6. Kusnetzow P. SPUTNIK, SKALAP -- Maschinelle Informations Systeme der Planting und Leitung von komplexen Forschungs Programmen. -- Techn. Gemeinschait, 1970, N 1 , S. 26--32.

7. Robinson- F., Crough C. R., Hamilton D. S., Winter R. Systems analysis in libraries. -- Mew York : Oriel press, 1970. -- 45 p.

8. Лопухин М. М., Паттерн. Метод планирования н прогнозирования научных работ. -- М.: Сов. радио, 1971. -- 160 с.

9. Программный метод управления. Под редакцией Г. С. Поспелова. -- М. : ВЦ АН СССР, 1971. -- Вып. 1. 95 с.

10. Оре О. Графы и их применение. -- М. : Мир, 1965. -- 213 с.

11. Никаноров С. П. Проблемно-ориентировочная методология: Материалы семинара АОН при ЦК КПСС. М.: Прогресс, 1970. - 49 с.

12. Кузнецов П. Г. Послесловие. -- В кн.: Александров Е. А. Основы теории эвристических решении. М. : Сов. радио, 1. 975, с. 222--247.

Размещено на Allbest.ru