Раздел 1. Современное понимание процессного управления

Бизнес - моделирование

Предыдущий раздел	Разделы	Следующий раздел
	Раздел 1. Современное понимание процессного управления Раздел 2. Бизнес-моделирование в разработке программ и в описании деятельности предприятия Раздел 3. Введение в теорию систем Раздел 4. Принципы системного подхода как базис моделирования открытых систем Раздел 5. Моделирование как главный метод системного обследования Раздел 6. Концептуальные основы методологии структурного анализа и проектирования SADT Раздел 7. Задания и вопросы для самостоятельной работы Раздел 8. Темы рефератов Раздел 9. Вопросы к экзамену

Раздел 5.Моделирование как главный метод системного обследования

Тема 5.1. Тема к разделу 5

При изучении систем различной природы, в том числе и программных систем, исследователь сталкивается с проблемой их отображения, а также использования в познавательной и практической деятельности. Объект фиксируется терминами языка, отображается на бумаге чертежами, графиками, фотографиями, уравнениями и формулами, а также макетами, механизмами и устройствами.

Отображения объектов называются моделями, процесс их создания – моделированием. Практически каждая наука имеет свой арсенал методов моделирования. Различаются геометрическое, физическое, химическое, биологическое, экономическое, социальное, политическое, культурологическое и математическое моделирование. Классы моделей представлены в таблице на с. 40–43.

Емкое и краткое определение модели дал А. И. Уемов: «Модель представляет собой систему, исследование которой служит средством получения информации о другой системе».
Необходимыми и достаточными признаками модели являются следующие:
• между моделью и оригиналом имеется отношение сходства, форма которого явно выражена и точно зафиксирована (условия отражения и уточненной аналогии);
• модель в процессе научного познания является заместителем изучаемого объекта (условие репрезентации);
• изучение модели позволяет получить информацию об оригинале (условие экстраполяции).

Модель всегда проще оригинала. Она абстрагируется от несущественных качеств объекта. Однако в процессе исследования никогда нет 100% уверенности в том, что то или иное качество объекта является несущественным с точки зрения исследовательской задачи.

Классификация моделей

Системное моделирование, напрямую связанное с проектированием и изучением программных систем, представляет собой совокупность многих видов моделирования, наиболее важные из них:

• атрибутивное, направленное на систематизацию информации о свойствах объектов. При этом используются различного рода классификации, матрицы, таблицы, которые позволяют систематизировать свойства объектов, выделить главные и второстепенные. Например, программист определяет иерархию классов в объектно-ориентированной программе;
• структурное, обеспечивающее представление структуры объекта или процесса;
• организационное, предполагающее изучение того, как система организована;
• функциональное, ориентированное на построение и исследование функций изучаемого явления;
• структурно-функциональное, изучающее взаимосвязи структуры и функций объекта или процесса;
• витальное, направленное на представление или изучение этапов жизненного пути системы.

Системное моделирование очень прагматично. Его важнейшим назначением выступает не просто получение знаний о системе, а ее оптимизация – с преобразованием тех или иных характеристик реальной системы по заданным критериям оптимизации.
Важно подчеркнуть, что модель всегда отражает точку зрения той или иной группы проектировщиков либо исследователей.

Завершая краткий экскурс в понятийный аппарат моделирования, обратимся к объекту труда программистов – классу человеко-машинных (эрготехнических) систем, элементами которых является вычислительная машина и человек, классу кибернетических систем. Особенности моделирования таких систем во многом определяются их свойствами и пониманием природы работы с информацией.

Основы кибернетики, как уже говорилось, заложил известный американский философ и математик Массачусетского технологического института Норберт Винер (1894–1964) в работе «Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине» (1948). Большая заслуга Винера в том, что он установил общность принципов управленческой деятельности для принципиально разных объектов природы и общества. Управление сводится к передаче, хранению и переработке информации, то есть к различным сигналам, сообщениям, сведениям. Главная заслуга Винера в том, что он впервые понял принципиальное значение информации в процессах управления. Ныне кибернетика изучает системы любой природы, способные воспринимать, хранить и перерабатывать информацию и использовать ее для управления и регулирования.

Кибернетика рассматривает систему как единство управляющих и управляемых элементов. Каждый элемент характеризуется некоторым количеством входов и выходов, определяющих связи элемента со средой. Между управляющим и управляемым элементом (элементами могут быть и подсистемы) существуют каналы связи. По каналу прямой связи передается управляющее воздействие. По каналу обратной связи передается реакция на управляющее воз-действие.

Информационный характер кибернетической системы обусловлен:

• необходимостью получения информации о воздействии среды на управляемую систему
• важностью информации о поведении системы
• потребностью в информации о строении системы

Любая кибернетическая система представляет собой элементы, связанные информационными потоками. К наиболее важным ее проблемам следует отнести:

1) недопущение искажения информации при передаче и приеме;

2) создание языка информации, который был бы понятен всем участникам управленческих отношений;

3) эффективного поиска, получения и использования информации в управлении.

Процесс управления по принципу обратной связи включает:

• постоянный мониторинг функционирования системы;
• сравнение текущего состояния системы с целями системы;
• выработку воздействия на систему для приведения ее в соответствие с целью;
• осуществление такого воздействия.

Обратные связи бывают положительными и отрицательными. Положительная обратная связь усиливает воздействие входного сигнала, выводя систему из равновесия и ухудшая устойчивость. Отрицательная обратная связь ослабляет входной сигнал, способствует восстановлению равновесия в системе.

Важную роль в моделировании кибернетических систем играют понятия черного, серого и белого ящиков. Черным ящиком может быть вся система или ее элемент. Суть в том, что его внутреннее строение и поведение не видно наблюдателю. Видны только входы и выходы черного ящика, определяющие его взаимодействие со средой. Наблюдатель изучает поведение черного ящика, воздействуя на вход и фиксируя выход. Анализ поведения позволяет «осветлить» черный ящик – получить часть сведений о его структуре и функциях. Такой ящик называется уже серым. Дальнейшее изучение поведения серого ящика позволяет полностью раскрыть структуру и закономерность преобразования сигнала вход в сигнал выход и получить в результате белый ящик.

Такой механизм структурной декомпозиции применяется, например, в методологии Харлана Миллза CleanRoom («Стерильный цех»), предназначенной для разработки сложных и сверхнадежных программных систем. Система описывается по уровням иерархии. На самом верхнем уровне система в целом представляется черным ящиком. На нисходящих уровнях иерархии происходит раскрытие черных ящиков (подсистем) до требуемого уровня детализации. Причем на каждом отдельно выделенном уровне иерархии работает только что описанный механизм трех ящиков. У Миллза это триплет Black Box → State Box → Clear Box.

Характеристики человеко-машинных (эрготехнических) систем, важные с точки зрения их моделирования, таковы.

1. Наряду с техникой, оборудованием, структурами управления и пр., элементами таких систем являются люди. Хотя для них предназначены четко определенные производственные роли, их реальная деятельность может носить характер непредсказуемости и внезапности. Поэтому задача описания поведения человека как части системы весьма непроста и плохо формализуема.

2. В эрготехнической системе всегда присутствуют факторы случайности/риска – неуправляемые факторы. Система для самосохранения должна менять свое поведение при наступлении случайных событий. Это могут быть поломки оборудования на производстве, резкий спад рыночного спроса на какой-то товар, ошибки людей.

3. Фактор управления, часто динамического управления – когда план действий изменяется, формируется в ходе функционирования системы. В таких системах всегда присутствует управляющая подсистема как суперпозиция контуров прямой и обратной связи. В динамике работы системы необходимо отслеживать ее состояние, принимать решения по планированию и реализации дальнейшего поведения. Например, операционная система ЭВМ (телефонная станции, атомная станция и т. п.) не может знать заранее, како-ва будет нагрузка на вычислительную мощность в определенный момент времени. Она постоянно регистрирует новые заказы/задачи и планирует ресурсы ЭВМ, управляет ими в зависимости от текущей нагрузки.

4. Наличие цели/целевой функции – то есть задачи, которую должна решать система. Для постоянно действующих систем массового обслуживания и динамического управления (работа телекоммуникационной системы) целью является обслуживание всех заказов к установленному сроку (может, в кратчайшие сроки) с минимизацией затрат/ресурсов.

5. Фактор эффективности – как организовать работу системы с минимизацией затрат/ресурсов.

6. Критерии успеха – определяются условия и приоритеты для оптимизационной задачи минимизации ресурсов. Например, приоритет для сроков – тогда следует минимизировать время выполнения заказа.

Очевидно, изучение большинства сложных систем путем прямых экспериментов над ними в целом невозможно, а над их частями вследствие эмергентности практически бесполезно. В таких условиях инструментом изучения системы является ее математическая модель. Как правило, она строится для описания функционирования системы и реализуется на ЭВМ (компьютерное моделирование).

Различают имитационные (портретные) и оптимизационные модели. К ним применимо требование осуществимости – с вероятностью не меньше заданной величины Р время достижения целей системой (в данном случае – время эксперимента с помощью имитационной модели или время выработки рекомендаций по оптимальной структуре, оптимальному поведению системы) не должно превосходить заданного значения Т.

Вопросы к экзамену

1. Причины экспоненциального роста сложности программы при эксплуатации, меры борьбы с ростом сложности.

2. Девять главных проблем организации процесса разработки программ. Подходы к их решению. Три источника этих проблем по Кауфману.

3. Условия применимости различных моделей ЖЦПО (водопад, каскадная, итерационная, спиральная). Достоинства и недостатки каждого вида моделей.

4. Типы и примеры требований к программной системе.

5. Моделирование архитектуры программной системы. Метод Дейкстры.

6. Методология структурного анализа SADT. Три измерения и этапность моделирования системы.

7. Методология модульного программирования, какие проблемы разработки программ она решает, ее связи со структурным программированием и ООП.

8. Методология структурного программирования, какие характеристики ПО и как она улучшает, ее связи с ООП.

9. Три подхода к доказательному программированию. Связи этих подходов.

10. Использование языка UML для моделирования бизнес-процессов. Достоинства и недостатки языка UML

11. Характеристики качества программ. Их приоритеты для различных типов программ.

12. Характеристики качества процесса разработки программ. Модели ISO, TQM, CMM, SPICE.

13. Статические методы контроля программ. Инспекции, статические анализаторы, сквозной контроль.

14. Инкрементная разработка в технологии стерильного цеха. Концепция и метод структурных ящиков.

15. Способы обеспечения надежности и отказоустойчивости программы. Статистическое тестирование, модель возрастающей надежности.

16. Сравнительный анализ возможностей применения методологий XP, RAD, RUP.

17. Проблемы применения CASE-систем. Выбор состава и функций интегрированной среды разработки.

18. Метод бригады главного программиста. Какие проблемы он решает, условия применимости в малых и крупных проектах.

19. Задачи и методы конфигурационного контроля в периоды разработки программы и ее эксплуатации.

20. Cпецифика программного изделия как объекта труда. Восемь признаков сложности.

 

Бизнес - моделирование

Предыдущий раздел	Разделы	Следующий раздел
	Раздел 1. Современное понимание процессного управления Раздел 2. Бизнес-моделирование в разработке программ и в описании деятельности предприятия Раздел 3. Введение в теорию систем Раздел 4. Принципы системного подхода как базис моделирования открытых систем Раздел 5. Моделирование как главный метод системного обследования Раздел 6. Концептуальные основы методологии структурного анализа и проектирования SADT Раздел 7. Задания и вопросы для самостоятельной работы Раздел 8. Темы рефератов Раздел 9. Вопросы к экзамену

Раздел 1. Современное понимание процессного управления

Термин процессное управление имеет разные трактовки. В стандарте «ИСО 9001:2000 Требования к Системам менеджмента качества» определение сводится к следующему: «…систематическая идентификация и управление различными процессами организации, и, в особенности, взаимосвязями между процессами, могут рассматриваться как подход, основанный на процессах, или ‘процессный подход’.… Стандарт поощряет применение процессного подхода в управлении, а также рассматривает его как способ выявления и реализации возможностей для улучшения». Плюс целый раздел требований к процессам «жизненного цикла», главные из которых касаются соответствия процессов требованиям потребителя продукции и/или услуг.

Какие точно процессы идентифицировать, как ими управлять, как и какие взаимосвязи устанавливать – стандарт дает на откуп предприятию. Эта гибкость стандарта обеспечивает его универсальность и, одновременно, уникальность процессного решения для каждого предприятия.

Рассмотрим исторические корни вопроса. Сформулированный в 1776 г. Адамом Смитом в книге «Богатство народов» принцип разделения труда позволил достичь многократного роста производительности труда на основе глубокой специализации и разделения процесса производства на множество элементарных операций. Но этот же принцип привел, как указывал Джозеф Джуран, к такому же падению качества и мастерства, к потере связи с потребителем по всей производственной цепочке.
И переход к современному менеджменту качества исторически шел под флагом восстановления этой целостности процессов работы с клиентом. Еще в 1920-е гг. Шухарт в Bell Labs, поняв, что разделение труда ведет к появлению функциональных барьеров, создал первую кросс-функциональную команду. Это был важный шаг. Восстановив целостность процесса, он вернул в производство принципы ориентации на клиента, непрерывного совершенствования, ценности знаний и их носителя – человека…

Другим источником, который лег в основу «процессного подхода» и современных стандартов организации деятельности, стала концепция «реинжиниринга бизнес-процессов» Хаммера и Чампи.

Бизнес-процесс, согласно их определению, характеризуется двумя важными особенностями:

• он имеет своих рыночных «платежеспособных» заказчиков (получателей);
• он пересекает организационные границы, то есть обычно протекает поверх барьеров, существующих между подразделениями компании.

Реинжиниринг предполагает перенос акцентов внутрифирменного менеджмента с пооперационной специализации на межфункциональные бизнес-процессы, ориентированные на клиентов. Процессы, локализующиеся внутри подразделений и имеющие своего внутреннего потребителя, тоже должны быть определены, что, безусловно, улучшает общую организацию деятельности, но не они критичны для успешной реализации «процессного подхода».

Именно выделение в качестве основного объекта управления «сквозных процессов» и формирование института их владельцев является сутью процессной модели управления. Такое выделение позволяет предприятию гибко реагировать на информацию, полученную от рынка, причем таким образом, что сигнал, поступивший, скажем, со стороны отдела продаж, тут же обрабатывается всей системой.

Большинство предприятий имеет несколько продуктовых линий (product lines) и, соответственно, несколько групп потребителей с отличающимися требованиями. Для их реализации используются общие специализированные ресурсы предприятия (люди, оборудование), которые сгруппированы по функциональным областям – подразделениям, имеющим свои интересы и критерии оценки эффективности их деятельности. Такая специализация, как уже говорилось, способствует росту производительности, но принципиально не учитывает специфику реализации требований каждой из групп клиентов.

Только подход, основанный на выделении межфункциональных горизонтальных структур, который позволяет предприятию «восстановить разорванные связи» с конкретными потребителями, может быть назван процессным. Только он позволяет наилучшим образом удовлетворить на насыщенном рынке их постоянно изменяющиеся потребности, создавая для компании сильные конкурентные преимущества.

Процесс моделирует деятельность людей и состоит из работ, процедур, операций. Уровни детализации раскрываются иерархически. Содержательно бизнес-процессы (работы, их составляющие) могут описывать технологию изготовления продукта, управление, деятельность поддерживающих служб. Важнейшими атрибутами процесса являются ресурсы (люди, финансы, оборудование, энергия, материалы, время и пр.) и владелец процесса (лицо, ответственное за результат и исполнение процесса).

Роль «владельца процесса», которая адекватна роли Руководителя проекта (Главного конструктора) в проектных организациях, при переходе компании к ориентации на процессы становится исключительно важной. «Владелец процесса» – лицо, назначаемое высшим руководством организации и только ему подотчетное. В результате внедрения процессного управления на предприятии вводится матричная структура управления – во-первых, это функциональные подразделения, которые выступают в качестве «центров управления ресурсами», а, во-вторых, это реализуемые «сквозные» процессы, которые эти ресурсы используют.

С точки зрения владельца процесса виды деятельности, связанные с процессом, делятся на две основные части: технология выполнения процесса (способ выполнения деятельности) и система менеджмента процесса (способ управления деятельностью). Причем управление, в свою очередь, также делится на две части – организация процесса (первоочередная задача владельца процесса) и оперативная координация его выполнения (зона ответственности линейных менеджеров). Таким образом, роль владельца процесса, по крайней мере, на первых порах – это роль конструктора процесса. А хорошо сконструированный и отлаженный процесс, параметры которого не выходят за предельные границы, должен протекать по заданному алгоритму и не нуждаться в оперативном управлении со стороны владельца процесса или высшего руководства. В случае необходимости (при недостаточно хорошо спроектированных процессах или их конфликте за ресурсы) координацию осуществляет линейный менеджер или руководитель функционального подразделения.

В чем польза от внедрения процессного управления? При каких условиях без него не обойтись? Какие проблемы производства и управления помогает решать процессный подход?

1. Повышается скорость выполнения работ, их надежность (уменьшается количество ошибок). Как правило, обеспечивается за счет реализации концепции «потока работ» (workflow) в информационной системе предприятия.
Описав правила взаимодействия участников бизнес-процессов, менеджер организует процесс взаимодействия исполнителей и возлагает на систему функции распределения заданий, контроля исполнения и рассылки уведомлений о выполнении.
В части организации работы – каждый сотрудник предприятия видит перечень задач (по всем бизнес-процессам), которые должен выполнить, и организует свою работу наилучшим образом.
В части коммуникаций и передачи информации. Вся необходимая информация поступает вместе с заданием. Результаты выполнения задания автоматически передаются следующему участнику процесса.

2. Оперативное управление осуществляется на основе своевременной и неискаженной/объективной информации. Как следствие, повышается качество управленческих решений. Реализуется с помощью сбалансированной системы показателей, управления по показателям, модели горизонта планирования.
Оперативный контроль бизнес-процессов. Руководство предприятия получает объективную и своевременную информацию, что позволяет эффективно управлять процессами и принимать решения в нужный момент.
Статистика и анализ. Автоматизация процедур предоставляет в распоряжение аналитиков предприятия статистику для анализа различных аспектов деятельности предприятия. Есть возможность анализа любых показателей – как учетных, так и процессных.
Оценка эффективности и качества процессов. На основе аналитических и статистических данных формируется система показателей, позволяющая оценивать эффективность и качество процессов предприятия, деятельность его подразделений и сотрудников.

3. Повышение мотивации сотрудников, привлечение к оперативному и стратегическому управлению.
Система материальной стимуляции. Формирование прозрачной системы материальной стимуляции на основе показателей эффективности и качества процессов.
Заинтересованность в решении стратегических задач. Участие менеджеров среднего звена в стратегическом управлении предприятием через явную связь стратегических показателей с показателями их деятельности или деятельности их группы/подразделения.

4. Эффективное управление изменениями и оптимизация бизнес-процессов.
Накопленные данные используются для анализа и последующего совершенствования бизнес-процессов. Внедренное процессное управление на предприятии непрерывно совершенствуется.
Модель бизнес-процессов легко обновляется, отражая реальные изменения бизнеса, позволяя на ходу совершенствовать сам процесс управления. Существенно сокращаются время и затраты на совершенствование управления.

5. Виртуальная модель предприятия в виде совокупности взаимосвязанных бизнес-процессов становится удобным инструментом регулярного менеджмента в контексте управленческой информационной системы.

Смоделированный руководителем процесс становится 100%-исполняемым, поскольку задачи автоматически ставятся исполнителям, действия являются заданными и информация – строго дозированной. Сроки выполнения задач автоматически контролируются, и система оповещает об отклонениях. Процесс, на который раньше тратилось огромное количество усилий, становится легко контролируемым и выполняется гораздо быстрее и эффективнее – все исполнители знают свои обязанности в текущий момент и обладают достаточной информацией для их выполнения. Система оптимизированных и запущенных в исполнение бизнес-процессов позволит держать оптимальный состав исполнителей и выполнять значительно больший объем работ.

Тиражирование «стандартов». Информационная система позволяет накапливать и передавать опыт, обеспечивая хранение и использование готовых решений, отлаженных схем (моделей) бизнес-процессов всеми структурными подразделениями, обеспечивая стандарт бизнес-процессов, действующих во всей компании, проверенных на логичность и качество.

Стандартизация деятельности компании на основе моделирования бизнес-процессов может иметь разные цели – от простого наведения порядка до внедрения систем качества, создания организационных шаблонов для географической экспансии, внедрения компьютерных систем управления. Полезно привести классификацию Минцберга по степени жесткости.

1. Стандартизация «по входу», когда стандартизуется только уровень исполнителей, что характерно для, скажем, юридических, стратегических или инновационных служб предприятия.

2. Стандартизация «по выходу», когда стандартизуется ре-зультат деятельности организационной единицы или должностной позиции – «неважно, как ты этого добьешься, но мы должны стать лидером продаж в этом регионе».

3. Стандартизация «по процессу». Та самая, которая позволяет рисовать красивые диаграммы, карты процесса и т. п., когда каждому исполнителю говорят, что, когда, в какой последовательности и в каких случаях он должен сделать.

Как можно видеть, стандартизация по процессу – лишь одна из ряда возможных. Соответственно, принимая управленческие решения, надо учитывать весь спектр альтернатив.
Особенности и преимущества процессного управления обсуждались на примере «предприятия». В нашем контексте этот термин имеет самую широкую трактовку – «предприятием» может быть любое производство (продуктов, услуг), бизнес, любая деятельность людей (научная, образовательная, социальная, система власти, клубная и пр.), имеющая цель и значимая для общества.