Жизненный цикл системы

ВВЕДЕНИЕ

«Если нет дальнейшего  роста, значит, близок закат».

Сенека

Любая система имеет как свое начало во времени, так и завершение. Для краткого обозначения этого  обстоятельства говорят, что она  имеет свой специфический жизненный  цикл.

Понятие «жизненный цикл» широко используется в экономике применительно к таким системам, как отрасль, организация, работник, производственная технология, продукт (изделие), проектная деятельность. Теория жизненного цикла систем требует дальнейшего развития, что связано с переходом мирового сообщества от индустриальной экономики к экономике информационного типа (экономике знаний), которая имеет ряд особенностей: 
  - увеличение нематериальной (информационной) составляющей в хозяйственной деятельности организации;  

- усиление роли новизны (новых идей, инноваций) в обеспечении конкурентных преимуществ организации;  

- нестабильность организационной среды, увеличение интенсивности изменений во внешней и внутренней среде организации;

- усиление влияния человеческого фактора на результаты хозяйственной деятельности организации;

- дальнейшая дифференциация потребностей потребителя, стимулирующая появление новых видов продуктов;

- увеличение доли творческого, интеллектуального труда человека по сравнению с физическим, ручным трудом.

ПОНЯТИЕ «ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ СИСТЕМЫ»

Понятие «жизненный цикл» само по себе противоречиво (оно пришло из исследований по биологии, где взрослая особь дает потомство, как бы начиная новый «жизненный цикл» - в технике же система потомства не дает, поэтому и «цикла» с замыканием кольца никакого нет). 

В различных дисциплинарных направлениях учеными даются разные определения понятия «жизненный цикл», но в любом случае выделяются следующие существенные свойства (рисунок 1):

1. протяженность во времени;
2. наличие несколько последовательных и взаимосвязанных стадий (фаз).

Переход от одной стадии к другой характеризуется количественными и качественными изменениями. Число стадий указывается разное: от 4 до 8 и более. Фазы жизненного цикла системы имеют разную длительность: "рождение" и "становление" являются относительно короткими фазами, более длинной является фаза "роста", наиболее протяженна во времени - фаза "зрелости", ради которой собственно и создается система. Длительность фазы "спад" может в значительной степени колебаться.

Существенным своеобразием могут отличаться и формы кривой жизненного цикла не только для разных систем, но и для системы одного вида в зависимости от внешних  и внутренних факторов.     

Несмотря на наличие  множества фаз, сущность жизненного цикла системы выражается тремя основными фазами-векторами:

- развитие, подготовка  к определенному виду существования  (деятельности) системы;

- деятельность системы;

-  деградация, сокращение  деятельности с последующей ликвидацией  системы либо воспроизведение системы, новое развитие для другой деятельности.

Можно дать следующее  общее определение «жизненного  цикла», применимое ко всем видам систем.

Рисунок 1 - Кривая жизненного цикла системы 

Жизненный цикл системы (System Lifecycle - SLC) - это множество ее закономерных изменений во времени (фаз) от момента возникновения (появления) системы до момента ее исчезновения (ухода).    

Общими параметрами  жизненного цикла систем являются: момент появления и ухода системы, общая длительность, длительность каждой фазы, порядок чередования фаз, вид фаз и фазных изменений, показатели, характеризующие состояние системы в каждой фазе. 
    Объектом нашего анализа являются экономические системы.

СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ  СИСТЕМЫ 

СЭС имеют следующие  особенности, существенно влияющие на характер их жизненного цикла (рисунок 2):

- наличие интеллекта;

- возможность рефлексии;

- наличие миссии и подчиненной ей системы целей жизнедеятельности (пребывания в жизненном цикле).

Рисунок 2  - Модель отношений между составляющими СЭС и ее жизненным циклом 

Под интеллектом будем понимать способность системы воспринимать, осознавать (понимать сознанием), внутренне (ментально) воспроизводить (моделировать, запоминать) окружающую действительность, осуществлять целенаправленные преобразования внутреннего (ментального) представления.  

Структура интеллекта включает части (подсистемы):    

1. Рабочий интеллект,  выступающий как субъект, объектом  действий которого является окружающая  действительность. Рабочий интеллект  выполняет вышеперечисленные интеллектуальные операции по отношению к этой действительности. 
    2. Управляющий интеллект, выступающий как субъект, объектом действий которого является рабочий интеллект.    

3. Информационное пространство (ментальные  модели, мысли), составляющее содержание интеллекта, как образ (отражение, модель) действительности.  

Под рефлексией определим  способность системы воспринимать себя отстраненно, как посторонний  объект, самовоспроизводясь в своем  сознании с помощью интеллекта. 

Интеллект, являясь нематериальной субстанцией (от лат. substantia - сущность), имеет материальный носитель.  

1. Для человека таким носителем  является мозг и сочетание  энергетических возбуждений-торможений  его нейронов, физически создающих ментальное поле, в котором осуществляются мыследействия (интеллектуальные операции) рабочего интеллекта - восприятие, запоминание, трансформация действительности, ее воспроизведение и управляющего интеллекта - переключение и регулирование степени внимания при восприятии информации, передача ее из иконической (мгновенной) в оперативную, среднесрочную и долгосрочную память.

  2. Для организации - это группа людей, к которым относятся менеджеры (прежде всего топ-менеджеры) - управляющий интеллект и специалисты - рабочий интеллект, чья работа носит творческий характер (knowledge workers - "работники знаний"), а также организационное информационное пространство, существующее в виде компьютерных баз данных и знаний организации, организационного методологического обеспечения (стандартов предприятия, методологических, технологических, должностных, рабочих инструкций) и прочего организационного документооборота. Работники, входящие в организационный интеллект, получили название "когнитариат" (термин, введенный О. Тоффлером по аналогии с термином "пролетариат").

  3. Для отрасли - это общие для всех организаций институты (от лат. institutum - установление, учреждение) управления, например штабы, советы - управляющий интеллект; институты научно-исследовательской и проектной деятельности; отраслевые организации, которые проявляют себя как интеллектуальные лидеры - рабочий интеллект. Кроме того, основу интеллекта отрасли образует информационное пространство - ноосфера отрасли. Сюда относятся отраслевые средства массовой информации: сайты и тематические рассылки Интернета, периодические издания (журналы, сборники), научные издания (брошюры, монографии) и учебно-методические пособия (учебники, учебные пособия, методические пособия); мероприятия, на которых осуществляется общение (коммуникации) отраслевых работников (конференции, семинары, тренинги). 

Наблюдается общая закономерность: при переходе от индивидуального (личностного) интеллекта к организационному: увеличиваются  разделенность и протяженность  в пространстве, вариативность (разнообразие), динамика изменений, хаотичность. 

Рефлексия также имеет  особенности проявления для различных  видов СЭС. 
    1. Для человека - это самоощущения, самонаблюдения и самоосознание. 
    2. Для организации - это внутренний аудит, исследование и анализ структуры и состояния организации как системы: анализ ресурсов, бизнес-процессов, технического, экономического, финансового, социального состояния и результатов деятельности. Организационную рефлексию осуществляют подразделения маркетинга, аудита, аналитики отделов информационного и программного обеспечения, а также менеджеры и специалисты, осознающие полученную с помощью исследований информацию и трансформирующие ее в знания. 
     3. Для отрасли - это исследование и анализ структуры, состояния, динамики развития и результатов деятельности отрасли. Отраслевую рефлексию осуществляют отраслевые исследовательско-аналитические институты, отдельные аналитики, а также отраслевые органы управления и руководители организаций, входящих в отрасль, которые обрабатывают (осознают) полученную информацию и преобразуют ее в знания. 

Миссию определим как  предназначение (место, роль, смысл  появления) социально-экономической  системы в окружающей действительности. Миссия и подчиненные ей цели определяют прежде всего направленность жизненного цикла системы и являются в то же время причиной возникновения проблем (конфликтов, противоречий), которые осознаются и решаются интеллектом.  

Миссия формирует вектор развития системы и характер ее жизнедеятельности  на фазе зрелости. 

Представим ключевой тезис, формулирующий особенности жизненного цикла СЭС: наличие у социально-экономической системы интеллекта, рефлексии и миссии позволяет ей проектировать и осуществлять свой жизненный цикл в большей или меньшей степени самостоятельно, произвольно и радикально, с учетом своих свойств и свойств окружающей ее действительности (среды), меняя характеристики и параметры жизненного цикла.

То есть СЭС может  сама определять следующее:

1) момент своего появления  и ухода. Предприниматели и  менеджеры, являясь частью организации, определяют момент ее основания и закрытия или момент создания новой диверсифицированной организации на базе старой. Также работник организации может создавать новый жизненный цикл самого себя как социально-экономической системы, обучившись и освоив новый вид профессиональной деятельности, причем переход в новую деятельность может быть радикальным;

  2) характеристики и параметры изменений, выбирая либо количественный рост системы, например для организации - увеличение численности персонала, либо ее качественное развитие - повышение квалификации персонала;

  3) сочетание, последовательность фаз или циклов, например сознательно осуществлять обновление организации, чтобы не допустить фазы старения.

3. КРИВАЯ ПОЛЬЗЫ ПО ЖИЗНЕННОМУ ЦИКЛУ

 
    Системы создают для реализации их полезных функций. Ясно, что, создавая систему, приходится потратиться в надежде на последующую окупаемость расходов.

 На приведенном ниже графике (Рисунок 3) изменение получаемой от системы (изделия) пользы (скажем, в рублях) по жизненному циклу, начиная с разработки (вложения в разработку) вплоть до окончания использования. Кривая может служить основой для оценки эффективности разработанной системы, как отношения затрат на разработку к полученной пользе от системы. В полной мере эта кривая описывает пользу от автоматизированной системы по жизненному циклу ее создания.

Рисунок 3 – Польза системы  по жизненному циклу

 Рассмотрим жизненный цикл образца в целом. Все его фазы, кроме фазы промышленной эксплуатации, по существу убыточны. На всех фазах имеют место немалые затраты, и лишь на одной из них происходит возврат вложенных средств и получение прибыли. На рисунке 3 это обстоятельство показано графически. Здесь по горизонтали отложено время  по жизненному циклу, по вертикальной оси – польза от системы  .

Кривая 1 на Рисунке 3 является как бы канонической (опорной для осмысления) кривой получения пользы от образца по его жизненному циклу. Часть кривой, лежащая ниже оси абсцисс, описывает затраты на проектирование и начало производства  . Затем, вплоть до точки максимума, кривая описывает получение прибыли от использования -  , затем – падение пользы и - окончание эксплуатации. И эффект от системы определяется как  . 
Кривая 2 описывает пользу от системы, разработанной с заимствованием опыта производства аналогичных изделий - начальные затраты за счет этого будут меньше, а значит и общая польза выше -точка оптимума кривой 2 выше оптимума кривой 1.

 Кривая 3 описывает пользу от системы, разработанной и используемой по лицензии - затраты на подготовку производства минимальны (по сравнению с кривыми 1 и 2), но поскольку производство системы начато с запозданием, то она быстрее морально устаревает, вытесняется новыми типами систем аналогичного назначения, и следовательно дает меньшую прибыль. Пример – клоны компьютера IBM PC.

 Как видно из  Рисунка 3, важно предсказать наиболее выгодные моменты начала и завершения эксплуатации систем данного типа, поскольку при преждевременном внедрении требуются повышенные затраты, а при запоздалом, теряется часть прибыли, что приносит большие убытки. Поэтому выдвигаются следующие требования к характеристикам фаз жизненного цикла образца:

•   сокращение реализационного периода разработки,
• удлинение времени полезной жизни образца,
• сокращение времени вывода убыточного образца из экономической сферы (время замены).

Зачастую запаздывают  с началом разработки (в случае конкурирующих или противоборствующих образцов), тогда реализационный цикл требуется проводить в сжатые сроки и по возможности с наименьшим перерасходом средств. Необходимо быстро внедрять и увеличивать количество действующих систем.

Это, в свою очередь, означает, что-либо системы должны быть высоконадёжны (и поэтому их парк растёт пропорционально выпуску), либо необходим их массированный выпуск, который перекроет их естественную убыль из-за слома. Отметим, что аналогичный эффект существует в живой природе: вид может выживать либо за счет плодовитости, либо за счет высокой живучести отдельных организмов.

 Рассмотрим жизненный цикл разработки автоматизированной системы как последовательность укрупненных этапов. В стандартном виде – это последовательность этапов во времени, когда по результатам одного этапа начинается следующий. Он условно называется моделью "водопада" или «каскадной» моделью. Схематично это представлено на Рисунке 4. 

 Положительные стороны применения каскадного подхода: 

• на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности; 
•   выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты. 

Каскадный подход хорошо зарекомендовал себя при разработке бизнес планов, для которых в самом начале разработки можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. В эту категорию попадают сложные расчетные системы, системы реального времени и другие подобные задачи. 

Однако реально в процессе создания бизнес планов постоянно возникает потребность в возврате к предыдущим этапам, уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Реальный процесс создания бизнес плана принимает следующий вид (рисунок 5): 

 
Рисунок 5- Реальный процесс создания бизнес плана на базе каскадной модели 

 Одно из использовавшихся в западной литературе названий такой схемы организации работ: «водопадная модель» (waterfall model). 

 Основным недостатком каскадного подхода является существенное запаздывание с получением результатов. Модели (как функциональные, так и информационные) автоматизируемого объекта могут устареть одновременно с их утверждением. Другой недостаток - такое проектирование ведет к примитивной автоматизации (по сути - "механизации") существующих производственных действий работников. 

В спиральной модели жизненный цикл (рисунок 6), делается упор на начальные этапы жизненный цикл: анализ и проектирование. Реализуемость технических решений проверяется путем создания прототипов.

Каждый виток спирали  соответствует созданию нового фрагмента этапа бизнес плана, на нем уточняются цели и характеристики проекта, определяется его качество и планируются работы следующего витка спирали. Один виток спирали при этом представляет собой законченный проектный цикл по типу каскадной схемы. Такой подход назывался также «Продолжающимся проектированием». Позднее в проектный цикл дополнительно стали включать стадии разработки и опробования прототипа системы. Это называлось: «быстрое прототипирование», - rapid prototyping approach или «fast-track». 

 
 Рисунок 6 - Спиральная модель жизненного цикла

Однако применение таких  методов наряду с быстрым эффектом дает снижение управляемости проектом в целом и стыкуемости различных фрагментов системы. Основная проблема спирального цикла - определение момента перехода на следующий этап. Переход осуществляется в соответствии с планом, даже если не вся запланированная работа закончена. План составляется на основе статистических данных, полученных в предыдущих проектах, и личного опыта разработчиков.

Эта методология является наиболее распространенной в текущее  время. Самыми известными ее вариантами являются RUP (Rational Unified Process) от фирмы Rational и MSF (Microsoft Solution Framework). Теперь создание системы предполагается проводить итерационно, двигаясь по спирали и, проходя через одни и те же стадии, на каждом витке уточняя характеристики будущего продукта. Казалось бы, теперь все хорошо: и планируем мы только то, что можем предвидеть, и разрабатываем то, что запланировано, и пользователи начинают знакомиться с продуктом заранее, имея возможность внести необходимые коррективы.  

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Каждая система, вне  зависимости от ее вида и масштаба, проходит жизненный цикл согласно некоторому описанию от своего изначального замысла  до окончательного прекращения использования. Продвижение системы по частям этого  описания, в какой бы то ни было последовательности и каким бы то ни было образом, называется жизненным циклом системы. Описание жизненного цикла, таким образом, - это концептуальная сегментация определения потребности в системе, ее реализации в виде продукции или услуги и ее использования, эволюции и вывода из эксплуатации. Описание жизненного цикла обычно сегментировано по стадиям, способствующим планированию, разворачиванию, эксплуатации и поддержке целевой системы. Такие сегменты дают упорядоченное продвижение системы через установленные пересмотры выделения ресурсов, что снижает риски и обеспечивает удовлетворительное продвижение. Основной причиной применения описаний жизненного цикла является потребность в принятии решений по определенным критериям до продвижения системы на следующую стадию.

Теория жизненного цикла  систем требует дальнейшего развития, что связано с переходом мирового сообщества от индустриальной экономики  к экономике информационного типа (экономике знаний).