§6. Виды и формы представления структур.

Структурные представления могут являться средством исследования систем. Различные виды структур имеют специфические особенности и могут рассматриваться как самостоятельные понятия теории систем и системного анализа.

Обычно понятие структура связывают с графическим отображением. Однако это не обязательно. Структура может быть представлена и в матричной форме, в форме множеств, с помощью языка топологии, алгебры и других средств моделирования систем.

Кратко охарактеризуем основные виды структур.

6.1. Сетевые структуры.

Сетевая структура (или, иначе, сеть) представляет собой декомпозицию системы во времени. Такие структуры могут отображать порядок действий технической системы (телефонная сеть, электрическая сеть, компьютерные сети и т. п.), этапы деятельности человека (при производстве продукции – сетевой график, при проектировании – сетевая модель, при планировании – сетевой план и т. д.).

ребро

источник сток

путь

вершина

При применении сетевых моделей пользуются определенной терминологией: вершина, ребро, путь, критический путь и т. д.

Элементы сетей могут быть расположены последовательно и параллельно. Сети бывают разные. Наиболее распространены и удобны для анализа однонаправленные сети. Но могут быть сети и с обратными связями, с циклами.

6.2. Иерархические структуры.

Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все компоненты (вершины, узлы) и связи (дуги, соединения узлов) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени).

Такие структуры могут иметь не два (как для простоты показано на рисунке), а большее число уровней декомпозиции (структуризации). Структуры, в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего, называют древовидными структурами, структурами «типа дерева», структурами, на которых выполняется отношение «древесного порядка», иерархическими структурами с сильными связями. Структуры, в которых элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более

узлам (вершинам) вышестоящего (на рисунке добавились пунктирные линии), называют иерархическими структурами со слабыми связями.

Наибольшее распространение имеют древовидные иерархические структуры, с помощью которых представляются конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций и т. п.

Б л о к и

У з л ы

… … … …

Д е т а л и

… … … …

Аналогично представляются производственные структуры предприятий: предприятие – производства – цехи – участки, а также организационные структуры предприятий.

Иерархии со «слабыми» связями применяют в тех случаях, когда цели сформулированы слишком близко к идеальным устремлениям и недостаточно средств для их реализации.

В общем случае термин «иерархия» шире: он означает соподчиненность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим. Он возник как наименование «служебной лестницы» в религии, широко применяется для характерисики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т. п. Затем концепция иерархии была распространена на любой согласованный по опдчиненности порядок. Поэтому, в принципе, в иерархических структурах важно лишь выделение уровней подчиненности, а между уровнями и между компонентами в пределах уровня могут быть любые взаимоотношения.

В соответствии с этим, существуют структуры, использующие иерархический принцип, но имеющие специфические особенности, и их целесообразно выделить особо.