Проект «Программа АС (Анализ Ситуаций)»

Цель проекта АС

Целью данного проекта является разработка методик и соответствующего им объектно-графического редактора, позволяющего построить причинно-следственную модель ситуации любого типа. В настоящее время существует большое число программных продуктов, реализующих различные методики причинно-следственного анализа (FMEA - анализа). В основном эти программы предназначены для выявления последствий и причин отказов, возникающих при работе технических устройств. На рынке отсутствуют отдельные программы, позволяющие, кроме всего прочего, проводить анализ целевых и проблемных ситуаций. Дополнительно к достоинствам, отличающим программу АС, надо отнести использование универсального тернарного языка описания ситуаций, отдельные предметно-ориентированные методики и графическое представление результатов анализа.

История проекта АС

Проект АС имеет длительную предысторию, которую иллюстрирует следующая схема.

Началом проекта АС можно считать разработку комбинаторного метода. Данный метод позволил полностью автоматизировать синтез непротиворечивых цепочек эффектов различной природы. Инверсия этого метода позволяла вести причинно-следственный анализ за счёт использования базы эффектов в автоматическом режиме (без участия человека). На основе обратного комбинаторного метода был создан 1-й прототип программы АС. При работе с этой программой Пользователь описывал наблюдаемое явление, используя встроенный словарь терминов. После этого программа находила несколько вариантов причин этого явления и возможных его последствий. Первый прототип программы АС не был доведён до коммерческой стадии, в первую очередь, из-за невозможности быстрой разработки всеобъемлющей базы эффектов.

В 2002 году Компания Метод завершила разработку тернарной онтологии. В 2005 году было завершено исследование по контекстно-зависимым и контекстно-независимым задачам (см. материалы конференции TRIZ fest 07). Эти две работы позволили по-новому определить область применения программы АС и её интерфейс. В 2006 г. был создан 2-й прототип этой программы – объектно-графический редактор на основе тернарного языка. В этом редакторе каждой категории тернарного языка соответствовал графический символ (всего 20 примитивов). С помощью такого редактора пользователь мог построить модель ситуации любого типа из любой предметной области. Было разработано несколько вариантов графических примитивов тернарного языка, а также правил их размещения на рабочем поле редактора. Ниже приведён пример модели ситуации, построенный в этом редакторе.

Описание проблемной ситуации

На днище корпуса судна установлено подводное крыло. При движении судна на крыло действует подъёмная сила. Под действием этой силы часть корпуса судна поднимается над поверхностью воды. Это позволяет уменьшить гидродинамическое сопротивление судна и увеличить скорость его движения при той же мощности двигателя.

При высокой скорости движения судна вблизи поверхности его подводного крыла возникает зона кавитации. В результате поверхностный слой крыла вблизи этой зоны разрушается.

Целевая модель проблемной ситуации

Модели, построенные с помощью редактора 2-го прототипа программы АС, обладают большой наглядностью и удобством «прочтения». Однако для рисования таких моделей требуется много времени. Это связано с тем, что при построении модели ситуации число её элементов постоянно увеличивается. Поэтому, чтобы сохранить наглядность модели и, при этом, разместить новые её элементы, требуется постоянно перемещать уже нарисованные элементы. По этой причине в 1-й версии программы АС (АС 1.01) модель ситуации представляет собой ориентированный граф. Такая форма модели менее наглядна, но нарисовать её можно очень быстро. В редакторе этой версии программы используются всего 3 примитива: узел, связь и примечание.

Позиционирование АС на рынке

С помощью программы АС можно:

• построить причинно-следственную модель наблюдаемого явления,
• построить целевую модель по отношению к поставленной (исходной) цели,
• построить параметрическую модель системы,
• найти способы достижения исходной цели или способы разрешения проблемной ситуации.

Причинно-следственная модель позволяет выявить наиболее вероятные причины наблюдаемого явления и наиболее важные его последствия.

Целевая модель определяет обходные цели, достижение которых позволит непрямыми средствами достичь исходную цель.

Параметрическая модель системы показывает зависимость внешних свойств системы, например технических показателей, от параметров её элементов.

В ряде случаев, построение целевой модели позволяет найти способы достижения исходной цели или устранения проблемной ситуации. Это вызвано тем, что способы достижения некоторых обходных целей в такой модели являются самоочевидными. В результате подобные обходные цели представляют собой способы достижения исходной цели или способы разрешения анализируемой проблемной ситуации.

На основе введённых данных и построенной модели ситуации программа АС формирует аналитический отчёт. В него включены описание ситуации, её модель, полученная в результате анализа ситуации, а также выводы из анализа.

Перечисленные функциональные возможности определяют круг корпоративных и индивидуальных пользователей программы АС.

Корпоративные пользователи АС

* При наличии самостоятельного бюджета расходов.

Индивидуальные пользователи АС

Как работает программа АС

Сеанс работы с программой АС состоит из 3-х этапов:

• Постановка задания.
• Анализ ситуации.
• Выводы из анализа.

Каждому этапу соответствует отдельный модуль программы.

Функциональная схема программы АС

1 Постановка задания

На 1-м этапе Пользователь использует модуль Постановка задания. В форме этого модуля он указывает:

• название проекта, в рамках которого предполагается провести анализ ситуации,
• описание анализируемой ситуации,
• возможные направления анализа ситуации,
• ряд типовых данных, необходимых для оформления титульного листа аналитического отчёта.

Исходное описание ситуации обычно состоит из разноформатных частей: фрагментов текста, рисунков, диаграмм, математических формул и т.п.

В общем случае, одну и ту же ситуацию можно анализировать по разным направлениям. При этом каждому направлению анализа можно дать несколько названий, эквивалентных по смыслу. Поэтому в программе АС предусмотрена возможность составить список из нескольких вариантов цели анализа. При дальнейшей работе с программой выбирается один из указанных вариантов.

2 Анализ ситуации

▶ Моделирование ситуации

Анализ ситуации состоит из двух этапов: построение графической модели ситуации и формирование результатов анализа. Для построения модели ситуации используется специальный объектно-графический редактор. Результаты анализа представляют собой часть информации, выбранную из модели ситуации и перенесённую в сводную таблицу.

Для описания модели ситуации применяется тернарный язык, оперирующий категориями объект, свойство и отношение [1 и 2].

Модель проблемной ситуации представляет собой ориентированный граф, который Пользователь строит с помощью специального объектно-графического редактора. В узлах этого графа, в зависимости от типа модели, Пользователь указывает явления, цели или изменения свойств объектов. Узлы графа соединены стрелками, указывающими на наличие причинно-следственных связей между этими узлами. Относительно любого элемента модели можно дать дополнительные пояснения (примечания).
С помощью специальных символов можно определить модальность сведений, указанных в узлах графа: «желательный», «нежелательный», а также «желательный и нежелательный».

Для того чтобы показать изменение ситуации во времени Пользователь может разделить ее модель на стадии. Модель стадии ситуации представляет собой отдельный граф. Такие модели связаны между собой наличием в них хотя бы одного общего объекта.

▶ Выбор результатов анализа

Из построенной модели ситуации можно выбрать часть узлов и скопировать записанный в них текст в список «Выбранные результаты анализа». Название заголовка этого списка изменяется в зависимости от того, какой тип цели анализа ситуации выбран.

При необходимости, собранные в списке результаты анализа можно расставить в соответствии с каким-либо приоритетом. Например, для модели, в которой указаны причины какого-либо явления, можно выбрать наиболее вероятные причины и расставить их в порядке убывания этой вероятности.

3 Выводы из анализа

По завершении работы, при необходимости, можно записать выводы, которые следуют из результатов проведённого анализа ситуации.

4 Дополнительные функции

Кроме основных режимов работы, программа АС выполняет ряд дополнительных функций.

▶ Управление проектами

Все текущие результаты работы программы можно сохранить в базе проектов. Для управления этой базой используется Менеджер проектов. Он позволяет загружать проекты в программу для дальнейшей работы и удалять ненужные проекты из базы.

▶ Просмотр справочной информации

При постановке задания и построении модели ситуации можно просмотреть соответствующую части методики, а также её глоссарий. В глоссарии собраны термины, которые часто встречаются в методике анализа ситуаций. Кроме этого, в любой момент можно открыть Справку программы (Руководство пользователя).

Справка содержит все сведения, необходимые для самостоятельного обучения работе с программой АС.

Теоретическая база проекта АС

Основы тернарной онтологии изложены в приведенных ниже работах.

1. Уемов А.И. Вещи, свойства и отношения. Москва, Издательство Академии наук СССР, 1963 г.
2. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. Москва, Мысль, 1978 г.