Системний та функціональний аналіз як базис концептуального проектування

Міністерство освіти та науки України

Державний вищий навчальний заклад

«Київський національний економічний університет

імені Вадима Гетьмана»

Кафедра комп'ютерної математики та інформаційної безпеки

Реферат

на тему “ Системний та функціональний аналіз як базис концептуального проектування”

Дисципліна “Функціональний аналіз”

Підготувала:

студентка 2 курсу

Ляховецька Вікторія

 групи 6і04

спеціальності

“Системний аналіз”

Прийняв:

викладач:Кондакова С.В.

Київ -2017

У практиці проектування системний функціональний аналіз рідко виділяється в окреме дослідження і використовується в основному для розробки людино-машинного інтерфейсу.

Вважається, що при проектуванні цей аналіз сам по собі здійснюється в головах конструкторів і проектувальників і, в результаті, навіть не випускається у вигляді окремого документа в проектній документації на стадії проектування основних систем. Деякі розробники на більш пізніх етапах, коли вони підходять до проектування автоматизованих систем управління, для оптимізації людино-машинного інтерфейсу і функцій управління проводять функціональний аналіз, керуючись стандартами, однак мети функціонального аналізу не обмежуються розробкою АСУ ТП. Насправді, крім ЧМІ-аналізу системний функціональний аналіз включає в себе функціонально-вартісний аналіз, функціонально-фізичний аналіз, аналіз можливості виникнення дефектів і їх впливу на споживача (FMEA-аналіз, Failure Mode and Effects Analysis) і FTA- аналіз дерева відмов (Fault Tree Analysis) та інші аналізи (Див. рис. 1). В сукупності всі перераховані вище аналізи є методами забезпечення якості в системній інженерії.

За визначенням автора роботи системний аналіз - «це сукупність певних наукових методів і практичних прийомів розв'язання різноманітних проблем, що виникають у всіх сферах цілеспрямованої діяльності суспільства, на основі системного підходу та подання об'єкта дослідження у вигляді системи».

Основна мета системного функціонального аналізу - дати в руки керівника обгрунтування оптимальності прийнятого ним рішення на базі різних критеріїв. Це може бути, наприклад, формування оптимальної функціональної структури об'єкта, виявлення групи функцій, що грають вирішальну роль в вартості життєвого циклу і оптимізація цих функцій за вартістю, виявлення керуючих функцій і оптимізація людино-машинного інтерфейсу, забезпечення якості, оптимізація інших критеріїв і т.д . (Див. Рис. 1).

На думку фахівців Міністерства енергетики США мета функціонального аналізу - виявити альтернативні засоби досягнення бажаної ефективності, виявити області, в яких є можливість для оптимізації різних критеріїв, наприклад, вартості, надійності і т.д., виділити альтернативні ланцюжки конструкторських і проектних рішень. Найбільш часто використовуваним інструментом є «закон Парето», згідно з яким тільки приблизно 20% елементів впливають на кінцевий результат, а решта грають другорядну роль.

В результаті аналізу повинні бути структуровані функції і системи на «поодинокі життєво важливі» і «другорядні». Це необхідно для концентрації ресурсів на ті області, які дають максимальний ефект на кінцевий результат. Саме тому функціональний аналіз повинен виконуватися на самих ранніх етапах проектування паралельно зі збором і аналізом вимог, так як ці процеси перетинаються один з одним. В результаті такого аналізу повинні бути виділені окремо функції основних систем, що забезпечують систем і систем в операційному оточенні. У кожній з цих структур мають бути виявлені функції, які відіграють першорядну роль на кінцевий результат (вартість, безпеку, конкурентоспроможність і т.д.). Процес функціонального аналізу невіддільний від процесу збору та аналізу вимог. Кожному вимогу або групі вимог повинна відповідати функція основної або забезпечує системи або систем в операційному оточенні, яка повинна задовольнити цю вимогу. Особливо важливо проводити функціональний аналіз при створенні системної архітектури об'єкта. Системна архітектура якраз і містить тільки ті компоненти, які відіграють вирішальну роль у виконанні споживчих запитів (вимог) та вартості об'єкта. За допомогою методів функціонального аналізу аналізуються різні альтернативні ланцюжки і вибираються оптимальні: за вартістю, по надійності, по працездатності, по безпеки і т.д., і на базі дослідження моделей розробляються пропозиції щодо вдосконалення об'єкта. Різні методи, наприклад, ФФА, ФСА, FMEA, FTA надають алгоритми вибору оптимальних рішень на базі чисельних критеріїв (див. Рис. 1).