Суть декомпозиции

Декомпозиция является основой любого аналитического процесса или просто анализа.

Это процесс упрощения чего-либо без потери целостности.

Декомпозиция – это действие, посредством которого расчленяется что либо цельное, при выполнении поставленных задач в различных областях деятельности. Декомпозиция, как процесс расчленения, делает возможным рассматривать любую исследуемую систему как сложную, которая состоит из отдельных взаимосвязанных подсистем, а они, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. Как вариант систем могут выступать не только материальные объекты, но также и процессы, явления и понятия.

Декомпозиция позволяет рассматривать предстоящую деятельность по частям, при этом каждая деталь процесса важна и учитывается.

Начальная система располагается на нулевом уровне. После её расчленения получаются подсистемы первого уровня. Разделение этих подсистем или некоторых из них приводит к появлению подсистем второго уровня и так происходит дальше. Но при этом есть необходимое условие – вычленяемые подсистемы не должны взаимно исключать друг друга. Например, если при перечислении частей автомобиля опустить, допустим, мотор, то функциональное взаимодействие остальных подсистем не обеспечит нормальное функционирование всей системы (автомобиля) в целом. Степень подробности описания и количество уровней определяются требованиями обозримости и удобства восприятия получаемой иерархической структуры и её соответствия уровню знания работающему с ней специалисту. Число уровней иерархии всегда влияет на обозримость структуры: много уровней — задача трудно обозримая, мало уровней — возрастает число находящихся на одном уровне подсистем и тогда бывает сложно установить между ними связи.

Виды декомпозиции

Декомпозиция бывает разных видов: объектная, функциональная, структурная, по физическому процессу.

Одним из важных и обязательных условий декомпозиции – иерархическое подчинение нижних уровней верхним уровням. Также следует помнить, что декомпозиция не меняет сути декомпозируемого объекта или явления, а лишь уточняет его, упрощает, помогает снять неопределенность или локализовать ее.

Основным методом декомпозиции целей является переход от общего к частному. Например, дедукция является той основой, которая формирует всю сущность декомпозиции.

Но также можно выделить и обратную (индуктивную) форму, где частные моменты образуют общности. Это процесс, обратный декомпозиции можно назвать агрегированием целей или композицией. Только такой метод характерен в проектировании инженерных систем, программировании и/или в создании программного обеспечения, а никак при выстраивании целевой структуры организации.

Мы коротко рассмотрели термин декомпозиция, постарались  раскрыть его  главные особенности и  виды.

Оставляйте свои комментарии или дополнения к материалу.

Декомпозиция — это… Что такое Декомпозиция?

Декомпозиция — научный метод, использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, пусть и взаимосвязанных, но более простых.

Декомпозиция, как процесс расчленения, позволяет рассматривать любую исследуемую систему как сложную, состоящую из отдельных взаимосвязанных подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. В качестве систем могут выступать не только материальные объекты, но и процессы, явления и понятия.

Правила декомпозиции

При декомпозиции руководствуются следующими правилами.

Каждое расчленение образует свой уровень

Рис.1. Пример иерархической структуры (блок-схема)

Рис.2. Граф структуры системы (И-дерево)

Рис.3. Пример И-ИЛИ-дерева

Исходная система располагается на нулевом уровне. После её расчленения получаются подсистемы первого уровня. Расчленение этих подсистем или некоторых из них, приводит к появлению подсистем второго уровня и т. д.

Упрощенное графическое представление декомпозированной системы называется её иерархической структурой.

Иерархическая структура может быть изображена в виде ветвящейся блок-схемы, на подобие представленной на рис.1.
Здесь на нулевом уровне располагается исходная система С₁ , на следующих уровнях — её подсистемы (число уровней и количество подсистем, показанных на рисунке, выбрано произвольно). С целью получения более полного представления о системе и её связях в структуру включают надсистему и составляющие её части (системы нулевого уровня, например, вторая система С₂).

Для анализа иерархической структуры могут применять теорию графов. Это позволяет перейти от графической модели к математической, в которой описание ведется по уравнениям, аналогичным законам Кирхгофа в электротехнике или уравнениям гидравлики.

Иерархическая структура часто изображается в виде дерева, то есть графа без замкнутых маршрутов, с расположением вершин по определенным уровням, например, как показано на рис.2. Вершина верхнего уровня (на рисунке — 0) называется корнем.

Граф, представленный на рис.2, соответствует И-дереву: вершины, которые расположены на одинаковых уровнях, являются обязательными элементами вышерасположенных систем.
Так, для вершины 0.1 обязательные элементы — 1.1, 1.2, а для вершины 2.2 — 3.1, 3.2 и 3.3. Например, автомобиль состоит из двигателя, И кузова, И шасси.

Наряду с И-деревом используют ИЛИ-дерево, в котором на одинаковых уровнях располагаются вершины возможных элементов структур, их варианты. Например, автомобиль может иметь двигатель ИЛИ внутреннего сгорания, ИЛИ газотурбинный, ИЛИ электрический.

Часто применяют И-ИЛИ-дерево, которое соединяет уровни с обязательными элементами структуры с уровнями вариантов всех или части этих элементов (рис.3). Сочетание И- и ИЛИ-уровней может быть произвольным и не обязательно они должны чередоваться.

Система расчленяется только по одному, постоянному для всех уровней, признаку

В качестве признака декомпозиции может быть:

• функциональное назначение частей,
• конструктивное устройство (вид материалов, формы поверхностей и др.),
• структурные признаки (вид схемы, способы и др.),
• виды этапов и процессов (жизненный цикл, физическое состояние и др.),
• предметные характеристики (экономические, информационные, технологические и др.),
• и другие.

Так, в приведенном выше примере выделение в составе автомобиля мотора, шасси и кузова проводилось в соответствии с функциональным признаком. При построении И-ИЛИ деревьев возможно сочетание нескольких признаков: одного — постоянного для И-структуры, и одного или различных на каждом уровне — для ИЛИ-структуры.

Вычленяемые подсистемы в сумме должны полностью характеризовать систему

Но при этом вычленяемые подсистемы должны взаимно исключать друг друга (особенно это касается ИЛИ-деревьев).

Например, если при перечислении частей автомобиля опустить, допустим, мотор, то функциональное взаимодействие остальных подсистем не обеспечит нормальное функционирование всей системы (автомобиля) в целом.
В другом примере, перечисляя возможные виды двигателей, используемые в автомобиле, необходимо охватить всю известную область (декомпозиция — по принципу действия). Если это сложно сделать, допускается неупомянутые (или неизвестные) элементы объединить в одну группу (подсистему) и назвать её «другие», либо «прочие», либо провести деление двигателей, например, на «тепловые» и «нетепловые».
К неоднозначности может привести использование на одном уровне взаимно пересекающихся подсистем, например, «двигатели электрические» и «двигатели переменного тока», так как неясно куда же нужно в таком случае отнести асинхронный двигатель.

Для обозримости рекомендуют выделять на каждом уровне не более 7 подсистем. Недопустимо, чтобы одной из подсистем являлась сама система.

Глубина декомпозиции

Степень подробности описания и количество уровней определяются требованиями обозримости и удобства восприятия получаемой иерархической структуры, её соответствия уровням знания работающему с ней специалисту.

Обычно в качестве нижнего (элементарного) уровня подсистем берут такой, на котором располагаются подсистемы, понимание устройства которых или их описание доступно исполнителю (руководителю группы людей или отдельному человеку). Таким образом, иерархическая структура всегда субъективно ориентирована: для более квалифицированного специалиста она будет менее подробна.

Число уровней иерархии влияет на обозримость структуры: много уровней — задача труднообозримая, мало уровней — возрастает число находящихся на одном уровне подсистем и сложно установить между ними связи. Обычно, в зависимости от сложности системы и требуемой глубины проработки, выделяют 3…6 уровней.
Например, разрабатывая механический привод, в качестве элементарного уровня можно взять колеса, валы, подшипники, двигатель в целом. Хотя подшипники и двигатель являются сложными по устройству элементами и трудоемкими в проектировании, но как готовые покупные изделия для разработчика они выступают в виде элементарных частей. Если бы двигатель пришлось бы разрабатывать, то его, как сложную систему, было бы целесообразно декомпозировать.

Декомпозиция и эвристика

При построении иерархической структуры проявляется её эвристический характер, прежде всего, в выборе числа уровней и перечня составляющих их подсистем. Наиболее сильна субъективность в ИЛИ-деревьях, когда вид системы ещё не известен и возможно различное их представление. По этим причинам метод декомпозиции относят к эвристическим.

Декомпозиция в технике

В процессе проектирования декомпозиция неразрывно связана с последующей композицией, то есть сборкой и увязкой отдельных частей (подсистем) в единую систему с её проверкой на реализуемость в целом, совместимость (особенно подсистем, принадлежащих разным ветвям) и согласованность параметров (восходящее проектирование). В процессе согласования может возникать потребность в новой, корректирующей декомпозиции.

Декомпозиция в теории систем

В общей теории систем доказано, что большинство систем могут быть декомпозированы на базовые представления подсистем. К ним относят: последовательное (каскадное) соединение элементов, параллельное соединение элементов, соединение с помощью обратной связи.

Проблема проведения декомпозиции состоит в том, что в сложных системах отсутствует однозначное соответствие между законом функционирования подсистем и алгоритмом, его реализующим. Поэтому осуществляется формирование нескольких вариантов (или одного варианта, если система отображена в виде иерархической структуры) декомпозиции системы.

См. также

Литература

Декомпозиция — Википедия

Декомпозиция — разделение целого на части. Также декомпозиция — это научный метод, использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, пусть и взаимосвязанных, но более простых.

Декомпозиция, как процесс расчленения, позволяет рассматривать любую исследуемую систему как сложную, состоящую из отдельных взаимосвязанных подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. В качестве систем могут выступать не только материальные объекты, но и процессы, явления и понятия.

Правила декомпозиции

При декомпозиции руководствуются следующими правилами.

Каждое расчленение образует свой уровень

Рис. 1. Пример иерархической структуры (блок-схема)
Рис. 2. Граф структуры системы (И-дерево)
Рис. 3. Пример И-ИЛИ-дерева

Исходная система располагается на нулевом уровне. После её расчленения получаются подсистемы первого уровня. Расчленение этих подсистем или некоторых из них приводит к появлению подсистем второго уровня и т. д.

Упрощённое графическое представление декомпозированной системы называется её иерархической структурой.

Иерархическая структура может быть изображена в виде ветвящейся блок-схемы, наподобие представленной на рис. 1.

Здесь на нулевом уровне располагается исходная система С₁, на следующих уровнях — её подсистемы (число уровней и количество подсистем, показанных на рисунке, выбрано произвольно). С целью получения более полного представления о системе и её связях в структуру включают надсистему и составляющие её части (системы нулевого уровня, например, вторая система С₂).

Для анализа иерархической структуры могут применять теорию графов. Это позволяет перейти от графической модели к математической, в которой описание ведётся по уравнениям, аналогичным законам Кирхгофа в электротехнике или уравнениям гидравлики.

Иерархическая структура часто изображается в виде дерева, то есть графа без замкнутых маршрутов, с расположением вершин по определенным уровням, например, как показано на рис. 2. Вершина верхнего уровня (на рисунке — 0) называется корнем.

Граф, представленный на рис. 2, соответствует И-дереву: вершины, которые расположены на одинаковых уровнях, являются обязательными элементами вышерасположенных систем.

Так, для вершины 0.1 обязательные элементы — 1.1, 1.2, а для вершины 2.2 — 3.1, 3.2 и 3.3. Например, автомобиль состоит из двигателя, И кузова, И шасси.

Наряду с И-деревом используют ИЛИ-дерево, в котором на одинаковых уровнях располагаются вершины возможных элементов структур, их варианты. Например, автомобиль может иметь двигатель ИЛИ внутреннего сгорания, ИЛИ газотурбинный, ИЛИ электрический.

Часто применяют И-ИЛИ-дерево, которое соединяет уровни с обязательными элементами структуры с уровнями вариантов всех или части этих элементов (рис. 3). Сочетание И- и ИЛИ-уровней может быть произвольным и не обязательно они должны чередоваться.

Система расчленяется только по одному, постоянному для всех уровней, признаку

В качестве признака декомпозиции может быть:

• функциональное назначение частей,
• конструктивное устройство (вид материалов, формы поверхностей и др.),
• структурные признаки (вид схемы, способы и др.),
• виды этапов и процессов (жизненный цикл, физическое состояние и др.),
• предметные характеристики (экономические, информационные, технологические и др.),
• и другие.

Так, в приведённом выше примере выделение в составе автомобиля мотора, шасси и кузова проводилось в соответствии с функциональным признаком. При построении И-ИЛИ деревьев возможно сочетание нескольких признаков: одного — постоянного для И-структуры, и одного или различных на каждом уровне — для ИЛИ-структуры.

Вычленяемые подсистемы в сумме должны полностью характеризовать систему

Но при этом вычленяемые подсистемы должны взаимно исключать друг друга (особенно это касается ИЛИ-деревьев).

Например, если при перечислении частей автомобиля опустить, допустим, мотор, то функциональное взаимодействие остальных подсистем не обеспечит нормальное функционирование всей системы (автомобиля) в целом.

В другом примере, перечисляя возможные виды двигателей, используемые в автомобиле, необходимо охватить всю известную область (декомпозиция — по принципу действия). Если это сложно сделать, допускается неупомянутые (или неизвестные) элементы объединить в одну группу (подсистему) и назвать её «другие», либо «прочие», либо провести деление двигателей, например, на «тепловые» и «нетепловые».

К неоднозначности может привести использование на одном уровне взаимно пересекающихся подсистем, например, «двигатели электрические» и «двигатели переменного тока», так как неясно куда же нужно в таком случае отнести асинхронный двигатель.

Для обозримости рекомендуют выделять на каждом уровне не более 7 подсистем. Недопустимо, чтобы одной из подсистем являлась сама система.

Глубина декомпозиции

Степень подробности описания и количество уровней определяются требованиями обозримости и удобства восприятия получаемой иерархической структуры, её соответствия уровням знания работающему с ней специалисту.

Обычно в качестве нижнего (элементарного) уровня подсистем берут такой, на котором располагаются подсистемы, понимание устройства которых или их описание доступно исполнителю (руководителю группы людей или отдельному человеку). Таким образом, иерархическая структура всегда субъективно ориентирована: для более квалифицированного специалиста она будет менее подробна.

Число уровней иерархии влияет на обозримость структуры: много уровней — задача труднообозримая, мало уровней — возрастает число находящихся на одном уровне подсистем и сложно установить между ними связи. Обычно, в зависимости от сложности системы и требуемой глубины проработки, выделяют 3…6 уровней.
Например, разрабатывая механический привод, в качестве элементарного уровня можно взять колеса, валы, подшипники, двигатель в целом. Хотя подшипники и двигатель являются сложными по устройству элементами и трудоемкими в проектировании, но как готовые покупные изделия для разработчика они выступают в виде элементарных частей. Если бы двигатель пришлось бы разрабатывать, то его, как сложную систему, было бы целесообразно декомпозировать.

Декомпозиция и эвристика

При построении иерархической структуры проявляется её эвристический характер, прежде всего, в выборе числа уровней и перечня составляющих их подсистем. Наиболее сильна субъективность в ИЛИ-деревьях, когда вид системы ещё не известен и возможно различное их представление. По этим причинам метод декомпозиции относят к эвристическим.

Декомпозиция в технике

В процессе проектирования декомпозиция неразрывно связана с последующей композицией, то есть сборкой и увязкой отдельных частей (подсистем) в единую систему с её проверкой на реализуемость в целом, совместимость (особенно подсистем, принадлежащих разным ветвям) и согласованность параметров (восходящее проектирование). В процессе согласования может возникать потребность в новой, корректирующей декомпозиции.

Декомпозиция в теории систем

В общей теории систем доказано, что большинство систем могут быть декомпозированы на базовые представления подсистем. К ним относят: последовательное (каскадное) соединение элементов, параллельное соединение элементов, соединение с помощью обратной связи.

Проблема проведения декомпозиции состоит в том, что в сложных системах отсутствует однозначное соответствие между законом функционирования подсистем и алгоритмом, его реализующим. Поэтому осуществляется формирование нескольких вариантов (или одного варианта, если система отображена в виде иерархической структуры) декомпозиции системы.

См. также

Литература

Декомпозиция — Википедия

Декомпозиция — разделение целого на части. Также декомпозиция — это научный метод, использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, пусть и взаимосвязанных, но более простых.

Декомпозиция, как процесс расчленения, позволяет рассматривать любую исследуемую систему как сложную, состоящую из отдельных взаимосвязанных подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. В качестве систем могут выступать не только материальные объекты, но и процессы, явления и понятия.

Правила декомпозиции

При декомпозиции руководствуются следующими правилами.

Каждое расчленение образует свой уровень

Рис. 1. Пример иерархической структуры (блок-схема)
Рис. 2. Граф структуры системы (И-дерево)
Рис. 3. Пример И-ИЛИ-дерева

Исходная система располагается на нулевом уровне. После её расчленения получаются подсистемы первого уровня. Расчленение этих подсистем или некоторых из них приводит к появлению подсистем второго уровня и т. д.

Упрощённое графическое представление декомпозированной системы называется её иерархической структурой.

Иерархическая структура может быть изображена в виде ветвящейся блок-схемы, наподобие представленной на рис. 1.

Здесь на нулевом уровне располагается исходная система С₁, на следующих уровнях — её подсистемы (число уровней и количество подсистем, показанных на рисунке, выбрано произвольно). С целью получения более полного представления о системе и её связях в структуру включают надсистему и составляющие её части (системы нулевого уровня, например, вторая система С₂).

Для анализа иерархической структуры могут применять теорию графов. Это позволяет перейти от графической модели к математической, в которой описание ведётся по уравнениям, аналогичным законам Кирхгофа в электротехнике или уравнениям гидравлики.

Иерархическая структура часто изображается в виде дерева, то есть графа без замкнутых маршрутов, с расположением вершин по определенным уровням, например, как показано на рис. 2. Вершина верхнего уровня (на рисунке — 0) называется корнем.

Граф, представленный на рис. 2, соответствует И-дереву: вершины, которые расположены на одинаковых уровнях, являются обязательными элементами вышерасположенных систем.

Так, для вершины 0.1 обязательные элементы — 1.1, 1.2, а для вершины 2.2 — 3.1, 3.2 и 3.3. Например, автомобиль состоит из двигателя, И кузова, И шасси.

Наряду с И-деревом используют ИЛИ-дерево, в котором на одинаковых уровнях располагаются вершины возможных элементов структур, их варианты. Например, автомобиль может иметь двигатель ИЛИ внутреннего сгорания, ИЛИ газотурбинный, ИЛИ электрический.

Часто применяют И-ИЛИ-дерево, которое соединяет уровни с обязательными элементами структуры с уровнями вариантов всех или части этих элементов (рис. 3). Сочетание И- и ИЛИ-уровней может быть произвольным и не обязательно они должны чередоваться.

Система расчленяется только по одному, постоянному для всех уровней, признаку

В качестве признака декомпозиции может быть:

• функциональное назначение частей,
• конструктивное устройство (вид материалов, формы поверхностей и др.),
• структурные признаки (вид схемы, способы и др.),
• виды этапов и процессов (жизненный цикл, физическое состояние и др.),
• предметные характеристики (экономические, информационные, технологические и др.),
• и другие.

Так, в приведённом выше примере выделение в составе автомобиля мотора, шасси и кузова проводилось в соответствии с функциональным признаком. При построении И-ИЛИ деревьев возможно сочетание нескольких признаков: одного — постоянного для И-структуры, и одного или различных на каждом уровне — для ИЛИ-структуры.

Вычленяемые подсистемы в сумме должны полностью характеризовать систему

Но при этом вычленяемые подсистемы должны взаимно исключать друг друга (особенно это касается ИЛИ-деревьев).

Например, если при перечислении частей автомобиля опустить, допустим, мотор, то функциональное взаимодействие остальных подсистем не обеспечит нормальное функционирование всей системы (автомобиля) в целом.

В другом примере, перечисляя возможные виды двигателей, используемые в автомобиле, необходимо охватить всю известную область (декомпозиция — по принципу действия). Если это сложно сделать, допускается неупомянутые (или неизвестные) элементы объединить в одну группу (подсистему) и назвать её «другие», либо «прочие», либо провести деление двигателей, например, на «тепловые» и «нетепловые».

К неоднозначности может привести использование на одном уровне взаимно пересекающихся подсистем, например, «двигатели электрические» и «двигатели переменного тока», так как неясно куда же нужно в таком случае отнести асинхронный двигатель.

Для обозримости рекомендуют выделять на каждом уровне не более 7 подсистем. Недопустимо, чтобы одной из подсистем являлась сама система.

Глубина декомпозиции

Степень подробности описания и количество уровней определяются требованиями обозримости и удобства восприятия получаемой иерархической структуры, её соответствия уровням знания работающему с ней специалисту.

Обычно в качестве нижнего (элементарного) уровня подсистем берут такой, на котором располагаются подсистемы, понимание устройства которых или их описание доступно исполнителю (руководителю группы людей или отдельному человеку). Таким образом, иерархическая структура всегда субъективно ориентирована: для более квалифицированного специалиста она будет менее подробна.

Число уровней иерархии влияет на обозримость структуры: много уровней — задача труднообозримая, мало уровней — возрастает число находящихся на одном уровне подсистем и сложно установить между ними связи. Обычно, в зависимости от сложности системы и требуемой глубины проработки, выделяют 3…6 уровней.
Например, разрабатывая механический привод, в качестве элементарного уровня можно взять колеса, валы, подшипники, двигатель в целом. Хотя подшипники и двигатель являются сложными по устройству элементами и трудоемкими в проектировании, но как готовые покупные изделия для разработчика они выступают в виде элементарных частей. Если бы двигатель пришлось бы разрабатывать, то его, как сложную систему, было бы целесообразно декомпозировать.

Декомпозиция и эвристика

При построении иерархической структуры проявляется её эвристический характер, прежде всего, в выборе числа уровней и перечня составляющих их подсистем. Наиболее сильна субъективность в ИЛИ-деревьях, когда вид системы ещё не известен и возможно различное их представление. По этим причинам метод декомпозиции относят к эвристическим.

Декомпозиция в технике

В процессе проектирования декомпозиция неразрывно связана с последующей композицией, то есть сборкой и увязкой отдельных частей (подсистем) в единую систему с её проверкой на реализуемость в целом, совместимость (особенно подсистем, принадлежащих разным ветвям) и согласованность параметров (восходящее проектирование). В процессе согласования может возникать потребность в новой, корректирующей декомпозиции.

Декомпозиция в теории систем

В общей теории систем доказано, что большинство систем могут быть декомпозированы на базовые представления подсистем. К ним относят: последовательное (каскадное) соединение элементов, параллельное соединение элементов, соединение с помощью обратной связи.

Проблема проведения декомпозиции состоит в том, что в сложных системах отсутствует однозначное соответствие между законом функционирования подсистем и алгоритмом, его реализующим. Поэтому осуществляется формирование нескольких вариантов (или одного варианта, если система отображена в виде иерархической структуры) декомпозиции системы.

См. также

Литература

• Хорошев А. Н. Введение в управление проектированием механических систем: Учебное пособие. — Белгород, 1999. — 372 с. — ISBN 5-217-00016-3. Электронная версия 2011 г.
• Методическое пособие для школьников 9-11 классов «Применение метода декомпозиции при решении неравенств». — Москва, 2019. — ^[1]
• Цурков В.И. Декомпозиция в задачах большой размерности. Под ред. Г.С. Поспелова. 1981. 352 с.

Примечания

Декомпозиция Википедия

Декомпозиция — разделение целого на части. Также декомпозиция — это научный метод, использующий структуру задачи и позволяющий заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, пусть и взаимосвязанных, но более простых.

Декомпозиция, как процесс расчленения, позволяет рассматривать любую исследуемую систему как сложную, состоящую из отдельных взаимосвязанных подсистем, которые, в свою очередь, также могут быть расчленены на части. В качестве систем могут выступать не только материальные объекты, но и процессы, явления и понятия.

Правила декомпозиции[ | ]

При декомпозиции руководствуются следующими правилами.

Каждое расчленение образует свой уровень[ | ]

Рис. 1. Пример иерархической структуры (блок-схема)
Рис. 2. Граф структуры системы (И-дерево)
Рис. 3. Пример И-ИЛИ-дерева

Исходная система располагается на нулевом уровне. После её расчленения получаются подсистемы первого уровня. Расчленение этих подсистем или некоторых из них приводит к появлению подсистем второго уровня и т. д.

Упрощённое графическое представление декомпозированной системы называется её иерархической структурой.

Иерархическая структура может быть изображена в виде ветвящейся блок-схемы, наподобие представленной на рис. 1.

Здесь на нулевом уровне располагается исходная система С₁, на следующих уровнях — её подсистемы (число уровней и количество подсистем, показанных на рисунке, выбрано произвольно). С целью получения более полного представления о системе и её связях в структуру включают надсистему и составляющие её части (системы нулевого уровня, например, вторая система С₂).

Для анализа иерархической структуры могут применять теорию графов. Это позволяет перейти от графической модели к математической, в которой описание ведётся по уравнениям, аналогичным законам Кирхгофа в электротехнике или уравнениям гидравлики.

Иерархическая структура часто изображается в виде дерева, то есть графа без замкнутых маршрутов, с расположением вершин по определенным уровням, например, как показано на рис. 2. Вершина верхнего уровня (на рисунке — 0) называется корнем.

Граф, представленный на рис. 2, соответствует И-дереву: вершины, которые расположены на одинаковых уровнях, являются обязательными элементами вышерасположенных систем.

Так, для вершины 0.1 обязательные элементы — 1.1, 1.2, а для вершины 2.2 — 3.1, 3.2 и 3.3. Например, автомобиль состоит из двигателя, И кузова, И шасси.

Наряду с И-дерево

Декомпозиция целей и задач | Тайм-блог

Декомпозицией в тайм-менеджменте называют разделение целей или задач на отдельные небольшие шаги — подзадачи. Например, задача «навести порядок на кухне» делится на следующие этапы: убрать со стола, помыть посуду, протереть газовую плиту, подмести. А чтобы достичь цели «улучшить физическую форму» нужно заняться физкультурой, сесть на диету и отказаться от вредных привычек.

В этой статье мы выясним, для чего нужна декомпозиция целей и задач, познакомимся с ее основными принципами и узнаем, как ее выполнять.

Зачем нужна декомпозиция?

Декомпозиция очень часто используется в планировании, и это не случайно. Она помогает:

• Облегчить выполнение задач. Крупные задачи часто кажутся непомерно сложными, что вызывает у нас приступы прокрастинации. Декомпозиция позволяет разложить такие «страшные» задачи на простые и понятные кусочки. Например, написать большую книгу — довольно сложно, а ежедневно писать по 1000 слов — вполне осуществимая задача.

• Оценить реалистичность цели. Во время декомпозиции становится понятно, насколько цель достижима и не нужно ли ее подкорректировать. Например, мы решили научиться виртуозно играть на классической гитаре за три месяца. Но если мы разделим эту цель на отдельные этапы, то увидим, что на ее достижение уйдет как минимум три года.

• Составить план достижения цели. Все подзадачи, на которые мы дробим цель — это конкретные шаги по ее достижению. В результате вместо абстрактной мечты у нас появляется подробный план по воплощению этой мечты в реальность.

• Оценить ресурсы. В процессе декомпозиции мы узнаем, какие нам понадобятся материалы и инструменты, сколько времени и денег уйдет на каждый этап и каких людей потребуется привлечь для работы.

На самом деле, декомпозиция — это неотъемлемая часть нашего мышления. Приступая к любому делу, мы автоматически пытаемся если и не разбить его на этапы, то хотя бы выделить из него первоочередное действие. А столкнувшись с каким-нибудь незнакомым объектом или явлением, мы всегда стараемся мысленно разделить его на какие-то составные части.

Другое дело, что в тайм-менеджменте декомпозиция применяется осознанно, а значит и более эффективно.

Основные принципы

Прежде чем углубляться в теорию, давайте немного поговорим об инструменте, которым мы будем пользоваться.

Для разделения целей и задач на подзадачи, мы с вами будем рисовать вот такую диаграмму:

Такая иерархическая структура называется деревом целей. С его помощью можно окинуть свой план одним взглядом, понять, чем его дополнить, и сразу найти его слабые места. Почти все приведенные в этой статье примеры декомпозиции будут представлять собой такие деревья.

В принципе для построения деревьев можно использовать любую программу для создания схем — Microsoft Visio или, например, сервис draw.io. Древовидные структуры умеют создавать и некоторые современные органайзеры, например, LeaderTask.

Однако удобнее всего рисовать такие деревья в виде ментальной карты. Мы для этой цели будем пользоваться бесплатной программой X-mind.

Итак, приступим. В общем виде декомпозиция выглядит так:

• Выбираем задачу или цель.
• Спрашиваем себя: какие шаги потребуется предпринять для ее осуществления? Записываем результат. У нас получаются цели (или задачи) 2-го порядка.
• Задаем к ним все тот же вопрос и снова записываем результат. Получаем цели 3-го порядка.
• Повторяем эту процедуру необходимое количество раз.

Уровень детализации зависит от ваших потребностей. Если вам, например, нужен план ежедневных действий, то остановиться можно на тех задачах, которые занимают от 15 минут до 2 часов.

В процессе декомпозиции важно соблюдать следующие правила:

1. Следить, чтобы записанных подзадач было достаточно для выполнения задачи верхнего уровня. Посмотрите на список подзадач и подумайте: если все это сделать, будет ли задача выполнена? Если нет, то каких-то подзадач явно не хватает.

2. Стараться не делить задачи более чем на 7 подзадач. По правилу Джорджа Миллера мы способны за один раз удержать в памяти 7±2 объекта, и если подзадач окажется больше, нам будет труднее воспринимать свои планы. В таких случаях можно разделить задачи на группы по какому-нибудь признаку:

Впрочем, последнее правило не является аксиомой: делайте так, как вам удобнее.

Способы декомпозиции

Универсального способа декомпозиции не существует: разные цели и задачи требуют разного подхода. Рассмотрим четыре самых популярных метода, которые могут использоваться как в чистом виде, так и в комбинации друг с другом.

1. Деление на этапы

Этот способ подойдет, если выполнение задачи или достижение цели можно представить как серию последовательных шагов. Например:

Но это очень простой случай: здесь вся работа состоит из одинаковых шагов. Давайте возьмем более сложную цель — «построить дом».

Для начала разделим процесс строительства на главные этапы. Например, на такие:

Теперь каждый из них нужно разделить на этапы поменьше. Для примера сделаем декомпозицию «Фундамента»:

Эти задачи можно детализировать более подробно. Например, для котлована: уложить песчано-щебневую подушку, смочить, утрамбовать и т. д.

Декомпозицию обычно продолжают до тех пор, пока не получатся задачи, которые можно органично вписать в ежедневный план. При необходимости запишите все инструменты, материалы и услуги в отдельный список, чтобы посчитать бухгалтерию проекта.

Полученные в результате декомпозиции этапы обычно равномерно распределяют по времени — дням, неделям и месяцам. Например:

Для планирования некоторых целей и задач удобнее использовать диаграмму Гантта.

Советы:

1. Не детализируйте этапы без необходимости. Часто нет нужды слишком уж забегать вперед: достаточно запланировать лишь первые шаги. Во-первых, до следующих этапов руки могут дойти очень нескоро. Например, пока вы не написали книгу, нет особого смысла думать о ее верстке или о выборе издательства. Во-вторых, в процессе работы вы можете получить новую информацию, которая заставит вас полностью пересмотреть свой подход к решению задачи.

2. Пометьте задачи, которые можно выполнить в любой момент. Это поможет вам рационально использовать свободное время или периоды вынужденного простоя. Например, многие материалы и инструменты для разных этапов строительства можно приобрести заранее.

3. Подумайте, можно ли запустить какие-то процессы параллельно основной работе. Например, внешнюю обделку дома можно совместить с работой электрика.

4. По возможности используйте SMART-критерии для формулировок. Не всегда это нужно, но часто полезно сделать все промежуточные цели и задачи максимально конкретными и измеримыми.

5. Если привязываете этапы к определенному времени, не планируйте «впритык». Всегда что-то может пойти не так, и тщательно расписанный план быстро развалится. Для таких непредвиденных случаев закладываете в свой график небольшой резерв времени. Если же все будет хорошо, вы сможете потратить сэкономленное время на выполнение следующих этапов.

2. Декомпозиция измеримых показателей

По сути, это просто разновидность предыдущего способа. Разница лишь в том, что этапами становятся не просто задачи, а некие числа. Такой подход уместен тогда, когда целью являются конкретные и измеримые показатели: уровень дохода, количество клиентов и т. д.

Давайте рассмотрим один нарочито простой пример.

Предположим, что каждое утро мы выполняем такое упражнение, как отжимания от пола. В настоящий момент мы делаем 4 подхода по 3 отжимания. Наша же цель — выполнять 4 подхода по 20 отжиманий, и на достижение этого показателя у нас есть 2 месяца.

Что ж, цель вполне осуществимая. Допустим, мы хотим ее достичь за 20 тренировок. Откроем Excel и запишем число занятий, начальный и конечный результат:

А теперь просто воспользуемся функцией автозаполнения:

У нас получился простой план тренировок на два месяца. По такому же принципу легко запланировать подтягивания, бег или различные упражнения с весом. Причем декомпозировать можно любые показатели: дистанцию, рабочий вес или скорость.

Увы, с некоторыми целями так просто не получится. Скажем, доходы, количество подписчиков паблика или число посетителей магазина не будут увеличиваться сами по себе. Здесь для каждого значения нужно составить список мер для достижения нужных показателей. Например:

Советы:

1. Подумайте, с какой прогрессией вы имеете дело — с арифметической или геометрической. Например, график работы над книгой (то есть число написанных слов по дням) может быть только арифметической прогрессией. А вот, скажем, число подписчиков канала YouTube в некоторых случаях может возрастать и в геометрической прогрессии.

2. Учитывайте форс-мажоры и непредвиденные трудности. Иногда удобно иметь сразу два графика: план максимум и план минимум.

3. Дерево зависимостей

Не все цели и задачи можно разложить на последовательные шаги. Иногда для достижения цели требуется комплекс мер, зачастую никак не связанных между собой. Такое обычно бывает, когда нам нужно что-то улучшить: увеличить доходы, усовершенствовать продукт, навести порядок в доме или заняться своим здоровьем.

Предположим, что наша цель — увеличить прибыль розничного магазина. Для начала нам необходимо понять, из чего она складывается и от чего зависит. Представьте, что вам нужно вывести формулу, в которой умножаются или складываются какие-то показатели и получается результат. Например, так:

Каждый из этих показателей можно опять же разложить на составляющие. Например:

Если детализировать дальше нет смысла, составьте список мер для улучшения каждого параметра. У вас должны получиться или конкретные задачи для органайзера, или пункты для чек-листа.

Часто подобные меры является лишь гипотезами, поскольку мы достоверно не знаем, какой эффект они окажут. Однако в совокупности они неизбежно повлияют на результат.

Советы:

1. Ранжируйте задачи. Обычно некоторые из них более эффективны для достижения цели, тогда как другие оказывают лишь незначительное влияние. Старайтесь выполнять задачи в порядке их предполагаемой эффективности.

2. Тестируйте гипотезы, прежде чем вкладывать в них большие ресурсы. Например, прежде чем рассылать коммерческое предложение по всей базе, проверьте его эффективность на небольшом количестве адресатов.

4. Одношаговая декомпозиция

У перечисленных выше способов есть две проблемы. Во-первых, планы, составленные после тщательной декомпозиции цели, легко могут рухнуть от какой-нибудь случайности. Во-вторых, иногда мы имеем очень смутное представление о том, как достичь цели, а потому вряд ли сможем детально все спланировать.

Чтобы двигаться к цели в условиях нестабильности или неопределенности используйте одношаговую декомпозицию. Алгоритм работает так:

1. Думаем над своей целью и вычленяем первоочередную задачу. Обычно это небольшие шаги, продолжительностью не более получаса.
2. Записываем задачу в органайзер.
3. Выполняем задачу.
4. Возвращаемся к пункту 1.

Такая незамысловатая техника будет работать, даже тогда, когда обстоятельства постоянно меняются. И даже если мы вдруг получим новую информацию, которая заставит нас кардинально пересмотреть свои методы, мы сможем безболезненно под нее перестроиться.

Да, при таком подходе нам каждый раз придется серьезно думать над первоочередным шагом, но в этом как раз и заключается преимущество этого метода. Подробнее о нем можно прочитать в книге Максима Дорофеева «Джедайские техники».

Советы:

1. Убедитесь, что вы не забудете сделать следующий шаг по проекту. Сделайте проверку выполненных шагов регулярной задачей или добавьте соответствующий пункт в чек-лист ежедневного обзора.

2. При таком подходе лучше фиксировать время, в рамках которого вы будете заниматься проектом. Например:
   • Работа над сайтом — 3 часа в день
   • Генеральная уборка — 1 час в день
   • Навести порядок в скачанных файлах — 15 минут в день

   Оформить это время можно в виде регулярной задачи.

Заключение

Мы рассмотрели лишь те способы декомпозиции целей и задач, которые чаще всего используются в личном тайм-менеджменте. На самом деле их значительно больше: в каждой сфере деятельности есть свои методы разделения целей на подзадачи.

Например, декомпозицию в компании можно провести по исполнителям, рыночным сегментам или по видам продукции. Особые способы декомпозиции применяются и в разработке программного обеспечения, например, по платформам или пользовательским сценариям. Если в вашей работе необходимо использовать именно такие методы, обратитесь к специальной литературе.

Вопросы

В каких случаях декомпозиция не нужна?

Во-первых, нет смысла делить на части заурядные задачи, которые мы легко выполним и без декомпозиции. Во-вторых, нет смысла что-то серьезно расписывать в условиях неопределенности или дефицита информации. В таких случаях достаточно запланировать только первый шаг.

Всегда ли декомпозиция полезна?

Нет, не всегда. В некоторых случаях она становится лишь очередным поводом для прокрастинации.

Например, человек решил заняться бегом. Но вместо того, чтобы просто начать бегать, он неделями выбирает себе спортивный костюм, кроссовки, составляет маршруты и подбирает подходящие треки для плеера.

В подобных ситуациях лучше отложить детальное планирование, определить первый шаг и начать действовать. Уже потом, если понадобится, можно внести в свои занятия какие-то улучшения.

Что делать, если я тщательно разделил цель на подзадачи, а план полностью сорвался? Например, из-за того, что я не предусмотрел какие-то важные нюансы?

Просто провести декомпозицию заново. В этом нет ничего страшного: корректировка планов — это нормальный рабочий процесс. Более того, полезно регулярно выполнять декомпозицию целей с чистого листа, с учетом полученного опыта и новых обстоятельств.

Что делать, если я распределил этапы по дням, но не уложился в сроки?

Если это единичный случай, просто сдвиньте сроки. Если такое повторяется постоянно, значит вы неверно оценили свои возможности или текущие обстоятельства. В этом случае пересмотрите свой план и выделите больше времени на прохождение этапов.

А что делать, если планы постоянно срываются?

В таких случаях лучше использовать одношаговую декомпозицию, то есть планировать лишь первоочередное действие.

Как разделить на подзадачи большую монотонную работу? Например, написание длинного текста, покраску забора, заполнение базы данных?

Такую работу удобнее делить не на подзадачи, а на различные временные отрезки. Воспользуйтесь, например, техникой Pomodoro.

Поделиться: