Інформаційні системи і технології на підприємствах
28

2.3.1. Структурно-орієнтований підхід

2.3.1.1. Структурні методи аналізу

Структурним аналізом називають метод дослідження системи, який починається із загального огляду її і потім деталізується, набуваючи ієрархічної структури з дедалі більшим числом рів­нів. Таким методам притаманне:

1) розбиття на рівні абстракції з обмеженням числа елементів на кожному з рівнів (зазвичай від 3 до 7, при цьому верхня межа відповідає можливостям людського мозку сприймати певну кількість взаємопов’язаних об’єктів, а нижня вибрана з міркувань здорового глузду);

2) обмежений контекст, що включає лише істотні на кожному рівні деталі;

3) використання суворих формальних правил запису;

4) послідовне наближення до кінцевого результату.

Методи структурного аналізу дозволяють подолати складність великих систем розчленуванням їх на частини («чорні скриньки») та ієрархічної організації цих «чорних скриньок». Це є першим принципом структурного аналізу. Перевага використання «чорних скриньок» полягає в тому, що їхньому користувачеві не потрібно знати, як вони працюють, — треба знати лише його входи й виходи, а також його призначення (тобто функцію, що її він виконує). У навколишньому світі «чорні скриньки» трапляються у великій кількості: магнітофон і телевізор на побутовому рівні, підприємство з позицій клієнта тощо. Проілюструємо переваги систем, складених з них, на прикладі музичного центру.

·  Конструювання системи «чорних скриньок» істотно спрощується. Набагато легше розробити магнітофон або програвач, якщо не дбати про створення вбудованого підсилювального блоку.

·  Полегшується тестування таких систем. Якщо з’являється поганий звук однієї з колонок, можна поміняти колонки місцями. Якщо несправність перемістилася з колонкою, то саме вона підлягає ремонту; якщо ні, тоді проблема — в підсилювачі, магнітофоні або місцях їх поєднання.

·  Є можливість простого реконфігурування системи «чорних скриньок». Якщо колонка несправна, то можна віддати її в ремонтну майстерню і продовжувати слухати записи в монорежимі.

·  Полегшується доступність для розуміння і освоєння. Можна стати фахівцем з магнітофонів без поглиблених знань про колонки.

·  Підвищується зручність при модифікації.Можна придбати колонки більш високої якості і більш потужний підсилювач, але це зовсім не означає, що потрібен програвач великих розмірів.

Таким чином, першим кроком спрощення складної системи є її поділ на «чорні скриньки» (принцип «розділяй і володарюй» — принцип розв’язання важких проблем розбиттям їх на безліч незалежних задач, легких для розуміння і вирішення), при цьому цей поділ повинен задовольняти такі критерії:

а) кожна «чорна скринька» має реалізовувати одну єдину функцію системи;

б) функція кожної «чорної скриньки» повинна бути легко зрозумілою незалежно від складності її реалізації (наприклад, у системі управління ракетою може бути «чорна скринька» для розрахунку місця її приземлення: незважаючи на складність алго­ритму, функція «чорної скриньки» є очевидною — розрахунок точки приземлення);

в) зв’язок між «чорними скриньками» повинен вводитися тільки за наявності зв’язку між відповідними функціями системи (наприклад, у бухгалтерії одна «чорна скринька» необхідна для розрахунку загальної заробітної плати службовця, а інша — для розрахунку податків; необхідний зв’язок між цими «чорними скриньками»: розмір заробітної плати потрібен для розрахунку податків);

г) зв’язки між «чорними скриньками» мають бути якомога простішими для забезпечення незалежності між ними.

Другою важливою ідеєю, що лежить в основі структурних методів, є ідея ієрархії. Для розуміння складної системи недостатньо розбити її на частини, треба ці частини організувати певним чином, а саме — як ієрархічні структури. Всі складні системи Всесвіту — галактики, зоряні системи, планети, молекули, атоми, елементарні частки — організовані в ієрархію. Створюючи склад­ні системи, людина також йде за природою. Будь-яка організація має директора, заступників із напрямів, ієрархію керівників підрозділів, рядових службовців. Таким чином, другий принцип струк­турного аналізу (принцип ієрархічного упорядкування) на доповнення до того, що легше розуміти проблему, коли вона розбита на частини, декларує, що упорядкування цих частин також є істотним для розуміння проблеми. Останнє різко підвищується за організації її частин у деревоподібні ієрархічні структури, тобто система може бути зрозумілою і побудованою по рівнях, кожен з яких додає нові деталі.