تحليل النظام.
ويتيح تحليل النظام للمطورين إجراء تقييمات كمية للنظم بصورة موضوعية من أجل اختيار و / أو تحديث بنية النظام الأكثر كفاءة وتوليد البيانات الهندسية المشتقة. خلال الهندسة، يجب إجراء التقييمات في كل مرة يتم اتخاذ الخيارات التقنية أو القرارات لتحديد الامتثال لمتطلبات النظام.
ويوفر تحليل النظام نهجا صارما لاتخاذ القرارات التقنية. وهي تستخدم لإجراء دراسات المقايضة، وتشمل النمذجة والمحاكاة، وتحليل التكاليف، وتحليل المخاطر التقنية، وتحليل الفعالية.
مبادئ تحكم تحليل النظام.
واحدة من المهام الرئيسية لمهندس النظم هو تقييم البيانات الهندسية والتحف التي تم إنشاؤها خلال عملية هندسة النظم (سي). وتندرج التقييمات في صميم تحليل النظام، حيث توفر الوسائل والتقنيات.
تحديد معايير التقييم استنادا إلى متطلبات النظام؛ لتقييم خصائص التصميم لكل حل مرشح بالمقارنة مع هذه المعايير؛ ليسجل عالميا الحلول المرشحة وتبرير الدرجات؛ والبت في الحل المناسب (الحلول) المناسبة.
ويصف التحليل والتحديد بين مقالة الحلول البديلة في مقاربة الأنظمة المطبقة على مجال معرفة الأنظمة الهندسية (كا) من الجزء 2 الأنشطة المتعلقة بالاختيار بين حلول النظام الممكنة لمشكلة أو فرصة محددة. يتم تعريف المبادئ العامة التالية لتحليل النظم:
ويستند تحليل النظم إلى معايير التقييم على أساس وصف مشكلة أو فرصة النظام. وستستند هذه المعايير حول وصف النظام المثالي، الذي يفترض يمكن تحديد سياق مشكلة النظام الثابت. يجب أن تأخذ المعايير في الاعتبار سلوك النظام المطلوب وخصائص الحل الكامل، في جميع السياقات والبيئات الأوسع للنظام. يجب أن ينظر في هذه القضايا غير الوظيفية مثل سلامة النظام والأمن، وما إلى ذلك (يرجى الاطلاع على هندسة النظم والهندسة التخصصية لإجراء مناقشة إضافية حول دمج العناصر غير الوظيفية.) قد يكون هذا الوصف "المثالي" مدعوما بأوصاف النظام الناعمة، من والتي يمكن تعريف معايير "لينة" إضافية. على سبيل المثال، يفضل أصحاب المصلحة أو يعارضون أنواعا معينة من الحلول، أو الاتفاقيات الاجتماعية أو السياسية أو الثقافية ذات الصلة التي يتعين النظر فيها، وما إلى ذلك. وينبغي أن تتضمن معايير التقييم، كحد أدنى، القيود المفروضة على جداول التكاليف والوقت المقبولة لأصحاب المصلحة. وتوفر الدراسات التجارية آلية لإجراء تحليل للحلول البديلة. وينبغي لدراسة التجارة أن تنظر في مجموعة من معايير التقييم، مع الوعي المناسب بالقيود والاعتماديات بين المعايير الفردية. تحتاج الدراسات التجارية إلى التعامل مع المعايير الموضوعية والذاتية. ويجب الحرص على تقييم حساسية التقييم الشامل لمعايير معينة.
دراسات المقاصة.
وفي سياق تعريف النظام، تتكون دراسة المقايضة من مقارنة خصائص كل عنصر من عناصر النظام وكل هيكل من نظم المرشحين لتحديد الحل الذي يوازن أفضل معايير التقييم على الصعيد العالمي. يتم جمع مختلف الخصائص التي تم تحليلها في تحليل التكاليف وتحليل المخاطر التقنية وتحليل الفعالية (ناسا 2007).
وتتميز المبادئ التوجيهية المذكورة أعلاه بمزيد من التفصيل في موضوع التحليل والاختيار بين الحلول البديلة. ومن الأمور ذات الأهمية الخاصة لتحليل "سي" الفعالية التقنية والتكلفة وتحليل المخاطر التقنية.
تحليل الفعالية.
تتضمن فعالية حل النظام الهندسي العديد من الخصائص الأساسية التي يتم جمعها بشكل عام في قائمة التحليلات التالية، بما في ذلك (على سبيل المثال لا الحصر): الأداء، قابليتها للاستخدام، الاعتماد عليها، التصنيع، الصيانة أو الدعم، البيئة، إلخ. حلول تحت مختلف الجوانب.
ومن الضروري وضع تصنيف يحد من عدد التحليلات إلى الجوانب الهامة حقا، مثل معايير الأداء الرئيسية. وتتمثل الصعوبات الرئيسية لتحليل الفعالية في فرز واختيار مجموعة مناسبة من جوانب الفعالية؛ على سبيل المثال، إذا كان المنتج مصنوعا للاستخدام الواحد، فإن الصيانة لن تكون معيارا ذا صلة.
تحليل التكاليف.
وينظر تحليل التكاليف في تكاليف دورة الحياة الكاملة. ويمكن تكييف خط أساس التكلفة وفقا للمشروع والنظام. وقد تشمل تكلفة دورة الحياة العالمية، أو تكلفة الملكية الإجمالية، تكاليف العمل في المختبرات وبنود التكلفة غير المتعلقة بالعمل مثل تلك المشار إليها في الجدول 1.
ويرد وصف لطرائق تحديد التكلفة في موضوع التخطيط.
تحليل المخاطر الفنية.
ويستند كل تحليل للمخاطر فيما يتعلق بكل مجال إلى ثلاثة عوامل:
تحليل التهديدات المحتملة أو الأحداث غير المرغوب فيها واحتمال حدوثها. تحليل عواقب هذه التهديدات أو الأحداث غير المرغوب فيها وتصنيفها على مقياس الجاذبية. التخفيف من احتمالات التهديدات و / أو مستويات التأثير الضار على القيم المقبولة.
وتظهر المخاطر التقنية عندما يتعذر على النظام تلبية متطلبات النظام لفترة أطول. الأسباب الموجودة في المتطلبات و / أو في الحل نفسه. ويعبر عنها في شكل عدم كفاية الفعالية ويمكن أن تكون لها أسباب متعددة: التقييم غير الصحيح للقدرات التكنولوجية؛ الإفراط في تقدير النضج التقني لعنصر من عناصر النظام؛ فشل الأجزاء؛ أعطال. والكسر، وتقادم المعدات وقطع الغيار، والبرمجيات، وضعف من المورد (أجزاء غير متوافقة، وتأخير العرض، وما إلى ذلك)، والعوامل البشرية (التدريب غير كافية، ضبط الخاطئة، والتعامل مع الأخطاء، والإجراءات غير المناسبة، الخبث)، الخ.
لا ينبغي الخلط بين المخاطر الفنية وبين مخاطر المشروع، حتى لو كانت طريقة إدارتها هي نفسها. وعلى الرغم من أن المخاطر التقنية قد تؤدي إلى مخاطر المشروع، فإن المخاطر التقنية تعالج النظام نفسه، وليس عملية تطويره. (راجع إدارة المخاطر للحصول على مزيد من التفاصيل.)
نهج العملية.
غرض ومبادئ النهج.
وتستخدم عملية تحليل النظام من أجل: (1) توفير أساس صارم لاتخاذ القرارات التقنية وحل النزاعات المتعلقة بالمتطلبات وتقييم الحلول المادية البديلة (عناصر النظام والهياكل المادية)؛ (2) تحديد التقدم المحرز في تلبية متطلبات النظام والاحتياجات المستمدة؛ (3) دعم إدارة المخاطر؛ و (4) ضمان عدم اتخاذ القرارات إلا بعد تقييم التكاليف والجدول الزمني والأداء والمخاطر الآثار على الهندسة أو إعادة هندسة نظام (أنسي / إيا 1998). وتسمى هذه العملية أيضا عملية تحليل القرارات من قبل وكالة ناسا (2007، 1-360)، وتستخدم للمساعدة في تقييم القضايا التقنية والبدائل وعدم اليقين لدعم عملية صنع القرار. (راجع إدارة القرار للحصول على مزيد من التفاصيل.)
يدعم تحليل النظام عمليات تعريف النظام الأخرى:
ويستخدم تعريف متطلبات أصحاب المصلحة وعمليات تعريف متطلبات النظام تحليل النظام لحل المسائل المتعلقة بالنزاعات بين مجموعة المتطلبات؛ ولا سيما تلك المتعلقة بالتكاليف والمخاطر التقنية والفعالية (الأداء، والظروف التشغيلية، والمعوقات). وتناقش متطلبات النظام التي تخضع لمخاطر عالية، أو تلك التي تتطلب معماريات مختلفة. تستخدم نماذج تطوير نموذج الهندسة المعمارية المنطقية والعمارة الفيزيائية النموذجية لتقييم خصائص أو خصائص تصميم التركيبات المنطقية والمادية المرشحة، مما يوفر حججا لاختيار الأكثر كفاءة من حيث التكاليف والمخاطر الفنية والفعالية (على سبيل المثال، الأداء، والاعتمادية ، والعوامل البشرية، وما إلى ذلك).
مثل عملية تعريف النظام، عملية تحليل النظام تكرارية. يتم كل عملية من عدة مرات؛ كل خطوة يحسن دقة التحليل.
أنشطة العملية.
وتشمل الأنشطة والمهام الرئيسية المنفذة في إطار هذه العملية.
التخطيط لدراسات المقايضة: تحديد عدد الحلول المرشحة للتحليل، والطرق والإجراءات المستخدمة، والنتائج المتوقعة (أمثلة للكائنات التي سيتم اختيارها: العمارة السلوكية / السيناريو، والهندسة المعمارية المادية، عنصر النظام، وما إلى ذلك)، وعناصر التبرير. جدولة التحليلات وفقا لتوافر النماذج والبيانات الهندسية (متطلبات النظام، خصائص التصميم)، والموظفين المهرة، والإجراءات. تحديد نموذج معايير الاختيار: حدد معايير التقييم من المتطلبات غير الوظيفية (الأداء، والظروف التشغيلية، والقيود، وما إلى ذلك)، و / أو من خصائص التصميم. ترتيب وترتيب معايير التقييم. وضع مقياس للمقارنة لكل معيار تقييم، وتزن كل معيار تقييم وفقا لمستوى أهميته النسبية مع غيرها. تحديد الحلول المرشحة، والنماذج ذات الصلة، والبيانات. تقييم الحلول المرشحة باستخدام أساليب أو إجراءات محددة مسبقا: إجراء تحليل التكاليف، وتحليل المخاطر التقنية، وتحليل فعالية وضع كل حل مرشح على كل مقياس مقارنة معيار التقييم. يسجل كل حل مرشح كنتيجة التقييم. تقديم نتائج لعملية الدعوة: معايير التقييم، جداول المقارنة، عشرات الحلول، اختيار التقييم، وربما التوصيات والحجج ذات الصلة.
أرتيفاكتس، أيضا، أونتولوغي، العناصر.
هذه العملية قد تخلق العديد من القطع الأثرية، مثل.
نموذج معايير الاختيار (قائمة، موازين، وزنها) تقارير التكاليف والمخاطر وفعالية التحليل تقارير التبرير.
وتعالج هذه العملية عناصر الأنطولوجيا الواردة في الجدول 2 ضمن تحليل النظام.
المعرف. اسم؛ وصف؛ الوزن النسبي؛ الوزن العددية.
المعرف. اسم؛ وصف؛ القيمة.
المعرف. اسم؛ وصف؛ كمية؛ النوع (التطوير والإنتاج والاستخدام والصيانة والتخلص)؛ فاصل الثقة؛ فترة مرجعية؛ تقنية التقدير.
المعرف. اسم الوصف؛ الحالة.
التحقق من صحة تحليل النظام.
البنود الرئيسية التي سيتم فحصها ضمن تحليل النظام من أجل الحصول على الحجج التحقق من صحة هي.
مدى ملاءمة النماذج والبيانات في سياق استخدام النظام، وملاءمة معايير التقييم المتعلقة بسياق استخدام النظام، واستنساخ نتائج المحاكاة والحسابات، ومستويات الدقة في المقارنات '، وثقة التقديرات، والحساسية من درجات الحلول المتعلقة بأوزان معايير التقييم.
انظر حلقة، إيسنر، وماير (2018) لمنظور إضافي.
طرق وتقنيات النمذجة.
الاستخدام العام للنماذج: أنواع مختلفة من النماذج يمكن استخدامها في سياق تحليل النظام: النماذج الفيزيائية هي نماذج على نطاق يسمح محاكاة الظواهر الفيزيائية. وهي محددة لكل تخصص. وتشمل الأدوات المرتبطة بها النماذج المنبثقة وطاولات الاهتزاز ومقاعد الاختبار والنماذج الأولية وغرفة إزالة الضغط وأنفاق الرياح وما إلى ذلك. وتستخدم نماذج التمثيل أساسا لمحاكاة سلوك النظام. على سبيل المثال، المخططات البيانية للتدفق الوظيفي المعززة (إفدس)، المخططات الشكلية، المخططات الآلية للولاية (تستند إلى لغة نمذجة الأنظمة (سيسمل))، الخ. تستخدم النماذج التحليلية أساسا لتحديد قيم التقديرات. ويمكننا أن نعتبر النماذج الحتمية والنماذج الاحتمالية (المعروفة أيضا باسم النماذج العشوائية) تحليلية في طبيعتها. تستخدم النماذج التحليلية المعادلات أو الرسوم البيانية لمقاربة التشغيل الحقيقي للنظام. يمكن أن تكون بسيطة جدا (إضافة) إلى تعقيد لا يصدق (التوزيع الاحتمالي مع عدة متغيرات). استخدام النماذج المناسبة اعتمادا على تقدم المشروع في بداية المشروع، تستخدم الدراسات الأولى أدوات بسيطة، مما يسمح بالتقريبات التقريبية التي لها ميزة عدم اشتراط الكثير من الوقت والجهد. وغالبا ما تكون هذه التقريبات كافية للقضاء على حلول المرشحين غير الواقعية أو المنتهية. تدريجيا مع التقدم المحرز في المشروع فمن الضروري لتحسين دقة البيانات لمقارنة الحلول المرشحة لا تزال تتنافس. والعمل أكثر تعقيدا إذا كان مستوى الابتكار مرتفعا. مهندس النظم وحده لا يمكن أن نموذج نظام معقد. يجب أن يكون مدعوما من قبل أشخاص ماهرين من مختلف التخصصات المعنية. الخبرة المتخصصة: عندما لا يمكن إعطاء قيم معايير التقييم بطريقة موضوعية أو دقيقة، أو لأن الجانب الشخصي هو المهيمنة، يمكننا أن نسأل المتخصصين للحصول على الخبرة. وتنتهي التقديرات في أربع خطوات: حدد من أجريت معهم المقابلات لجمع رأي الأشخاص المؤهلين في الميدان المعتبر. إعداد استبيان؛ يسمح استبيان دقيق بتحليل سهل، ولكن الاستبيان الذي يغلق جدا يخاطر بإهمال النقاط الهامة. مقابلة عدد محدود من المتخصصين مع الاستبيان، بما في ذلك مناقشة متعمقة للحصول على آراء دقيقة. تحليل البيانات مع عدة أشخاص مختلفين ومقارنة انطباعاتهم حتى يتم التوصل إلى اتفاق على تصنيف معايير التقييم و / أو الحلول المرشحة.
وكثيرا ما تستخدم النماذج التحليلية في سياق تحليل النظام في الجدول 3.
وترد في هذه الفئة النماذج التي تحتوي على إحصاءات. ويتمثل المبدأ في إنشاء نموذج يستند إلى كمية كبيرة من البيانات وعدد النتائج من المشاريع السابقة؛ فإنها يمكن أن تنطبق فقط على عناصر النظام / مكونات التكنولوجيا الموجودة بالفعل. كما تستخدم النماذج بالقياس أيضا المشاريع السابقة. ويقارن عنصر النظام الذي يجري دراسته بعنصر نظام موجود بالفعل له خصائص معروفة (التكلفة والموثوقية وما إلى ذلك). ثم يتم تعديل هذه الخصائص استنادا إلى خبرة المتخصصين. تسمح منحنيات التعلم بالتنبؤ بتطور خاصية أو تقنية. أحد الأمثلة على التطور: "في كل مرة يتم ضرب عدد الوحدات المنتجة في اثنين، يتم تخفيض تكلفة هذه الوحدة مع نسبة معينة، ثابتة عموما".
اعتبارات عملية.
ويرد في القسمين التاليين وصف للمخاطر الرئيسية والممارسات الجيدة المتصلة بتحليل النظم.
ويرد في الجدول 4 بعض المزالق الرئيسية التي واجهها التخطيط وأداء تحليل النظام.
الممارسات المثبتة.
وترد في الجدول 5 بعض الممارسات التي تم جمعها من المراجع.
المراجع.
الأعمال المذكورة.
ANSI / EIA. 1998. عمليات هندسة النظام. فيلادلفيا، بنسلفانيا، الولايات المتحدة الأمريكية: المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (أنسي) / رابطة الصناعات الالكترونية (إيا)، أنسي / إيا-632-1998.
وكالة ناسا. 2007. دليل هندسة النظم. واشنطن العاصمة: الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا)، ناسا / سب-2007-6105.
حلقة، J، H. إيسنر، و M. ماير. 2018. "القضايا الرئيسية للهندسة النظم، الجزء 3: تقديم التصميم الخاص بك." إنكوس إنزيت 13 (2).
المراجع الأساسية.
ANSI / EIA. 1998. عمليات هندسة النظام. فيلادلفيا، با، الولايات المتحدة الأمريكية: المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (أنسي) / رابطة الصناعات الالكترونية (إيا)، أنسي / إيا 632-1998.
بلانشارد، B. S.، و W. J. فابريكي. 2018. هندسة النظم والتحليل، الطبعة الخامسة. برنتيس-هول السلسلة الدولية في الهندسة الصناعية والنظم. إنغلوود كليفس، نيو جيرسي، الولايات المتحدة الأمريكية: برنتيس-هول.
وكالة ناسا. 2007. دليل هندسة النظم. واشنطن العاصمة، الولايات المتحدة الأمريكية: الإدارة الوطنية للملاحة الجوية والفضاء (ناسا)، ناسا / سب-2007-6105.
مراجع إضافية.
حلقة، J، H. إيسنر، و M. ماير. 2018. "القضايا الرئيسية للهندسة النظم، الجزء 3: تقديم التصميم الخاص بك." إنكوس البصيرة. 13 (2).
مناقشة سيبوك.
يرجى تقديم تعليقاتك وردود الفعل على سيبوك أدناه. ستحتاج إلى تسجيل الدخول إلى ديسكوس باستخدام حساب موجود (مثل ياهو أو غوغل أو فاسيبوك أو تويتر أو غير ذلك) أو إنشاء حساب ديسكوس. ببساطة اكتب تعليقك في حقل النص أدناه و ديسكوس سوف توجه لكم من خلال خطوات تسجيل الدخول أو التسجيل. سيتم أرشفة ردود الفعل واستخدامها للحصول على التحديثات المستقبلية ل سيبوك. إذا قدمت تعليقا لم يعد مدرجا، فقد تم الفصل في هذا التعليق. يمكنك عرض الحكم على التعليقات المقدمة قبل سيبوك ضد 1.0 في سيبوك مراجعة والتحكيم. يتم تناول التعليقات في وقت لاحق وتتلخص التغييرات في رسالة من المحرر والتقدير وتاريخ الإصدار.
إذا كنت ترغب في تقديم تعديلات على هذه المقالة، أوصي محتوى جديد، أو جعل التعليقات على سيبوك ككل، يرجى الاطلاع على سيبوك ساندبوكس.
No comments:
Post a Comment