مهندسی سیستم (بخش سوم)

چرخه حیات سیستم؛ معماری سیستم

این چرخه به عنوان نقشه راه پایه برای فهم و ارتباط با این که چگونه سیستم های طبیعی و دست ساخته از طریق پیشرفت فازهای چرخه، توسعه پیدا می کنند، به کار می آید. توسعه هر سیستم دست ساخته از ایده شروع شده و با ارائه  نهایی خاتمه می یابد. این فرآیند به عنوان چرخه حیات نام برده می شود.

این چرخه به صورت ساختاری به عنوان پایه توسعه سیستم به کار می رود. سیستم های دست ساخته ایده پردازی، برنامه ریزی، سازماندهی، زمان بندی، برآورد، تدارک، توسعه، عملیاتی و پشتیبانی و در نهایت به کمک این ساختار ارائه می گردد. سیستم های طبیعی ساختارهای مشابهی را به کمک چرخه حیات خود طی می کند. در سیستم های دست ساخته شروع و پایان به کمک نقاط کنترلی یا رویدادهایی مانند تصمیم کلیدی در یک ارائه فنی، یا اتفاقی پیشرفت به فاز بعدی را تائید می نماید.

فاز تعریف سیستم :

این فاز با شناخت کاربر از نیاز عملیاتی به یک سیستم جدید یا بروزرسانی سیستم، محصول یا خدمت قبلی  نشات می گیرد. نیاز عملیاتی ریشه در فرصت ها، تهدید ها و تصویر توانمندی و کارکرد سیستم یا کمبودها دارد. عزم کاربر برای تعریف سیستم جدید با آنالیز سیستم قبلی و تعریف نیازمندی ها برای سیستم، محصول یا خدمت جدید آغاز می گردد. تهیه کننده سیستم به کاربر برای آنالیز فرصت یا فضای مشکل که نیاز را ایجاد نموده کمک می نماید. تهیه کننده سیستم در ارتباط با کاربران فضای راه حل را در قالب مجموعه ای از نیازمندی های سیستمی جهت قرارگیری در قرارداد، محدود و مرزبندی می نماید. هنگامی که این فار به بلوغ کافی رسید، تهیه کننده فاز تدارک را آغاز می نماید.

فاز خروج سیستم :

این فاز شامل فعالیت های مورد نیاز برای خروج سیستم از چرخه عملیاتی است. بسیاری از سیستم ها ممکن است برای فروش، واگذاری، ذخیره یا غیر فعال شدن مستقر گردند. خروج سیستم همچنین ممکن است به اصلاح و احیای محیطی نیاز داشته باشد تا مکان یا منطقه خروج سیستم به حالت طبیعی خود بازگردد.

چرخه های حیات درون چرخه ای دیگر :

حال که مفاهیم پایه مربوط به چرخه حیات سیستم را متوجه شدیم، می توانیم تمرکز را بر روی چگونگی قرارگیری سیستم در حوزه کاری سازمان قرار دهیم.

فهم جنبه های گوناگون سازمانی چرخه حیات سیستم :

هر سیستم، محصول یا خدمتی به عنوان دارایی از یک سازمان یا سیستم سطح بالاتر می باشد که خود دارای چرخه حیاتی است. این سیستم یا محصولات ممکن است دارای سیستم ها و محصولات سطح پائین تری باشند که خود دارای چرخه حیات سیستمی هستند.

فرض کنید یک کاربر مقادیری از یک محصول یا سیستم، از جمله نسخه های مختلفی را  داشته باشد، کاربر ممکن است تصمیم بگیرد یک محصول خاص یا گروهی از محصولات را جایگزین کند. برای مثال یک خط هوایی ممکن است تصمیم به تغییر خط پرواز یک هواپیما یا تغییر کامل یک خط هوایی را در یک بازه زمانی مشخص بگیرد. هر هواپیما که دارای چرخه حیات اختصاصی خود است، بخشی از یک مجموعه بزرگتر هوانوردی یا یک خط هوایی می باشد که خود دارای چرخه حیات مخصوص به خود می باشد. شکل پیوست نمایانگر این مطالب می باشد.

حالا سازمانی را در نظر بگیرید که در طول زمان دستخوش تغییرات و توسعه قرار گرفته، از منظر تاریخی می توانیم مشخص کنیم که یک کسب وکار به صورت موجودیت 1 بوجود آمده است که در طول زمان با توسعه بیشتر به موجودیت 2 تغییر ماهیت داده است. اگر ما چرخه حیات موجودیت سازمان 2 را در نظر بگیریم ممکن است به خطوط کسب وکاری متفاوتی که در طول زمان توسعه پیدا کرده اند دست یابیم. که در هر خط کسب و کاری مدل های محصولی می بینیم که در نسخه های مختلف رو به پیشرفت و توسعه هستند. این توسعه تا زمانی ادامه پیدا می کند که سازمان تصمیم به خارج کردن محصول از خط تولید خود می نماید.

کاربرد چرخه حیات سیستم :

توسعه در سطوح مختلف بیان شده می تواند به عنوان مثال در سطح محصول بنا به دلایل ذیل باشد :

·         شکست محصول

·         افزایش هزینه زیاد نگهداری

·         پیش بینی اسیب پذیری در مقابل تهدیدات سیستم

·         فاقد سطح خاصی از قابلیت یا عملکرد برای برآوردن نیازهای پیش بینی شده سازمانی

حال ارتباط این موضوع مهندس سیستم  چه چیزی است ؟ به عنوان مهندس سیستم شما باید در موارد ذیل مطلع باشید :

·        خطوط کسب و کاری مورد علاقه کاربران

·       موقعیت ها، مشکلات یا مسائلی که به یک خط کسب و کاری اشاره دارد.

·         ماموریت های که کاربر برای پشتیبانی از آن خط کاری انجام می دهد.

·        توانمندی های مورد نیاز برای پشتیبانی از فضای راه حل در زمان حال و آینده

·         کمبودها یا موقعیت هایی که در سیستم، محصول یا خدمت جاری وجود دارد و شما یا سازمان شما با صرفه هزینه توان رسیدگی به محدودیت ها با تکنولوژی، سیستم یا محصول جدید را داشته باشد.

معماری سیستم ها :

هر سیستم طبیعی با دست ساخته بشر به کمک ساختار و چارچوبی که اجزای سیستم را در جهت ارائه کارایی و انجام ماموریت سیستم پشتیبانی و/یا قادر می سازد، شناخته می شود. در بحث و گفتگوی معماری با دو موجودیت همراه خواهیم بود.

·        سیستم مورد نظر کاربر

·        محیط عملیاتی

هر کدام از این موجودیت ها به عناصرحلقه های پائین تر شکسته می شوند. سیستم کلان مورد نظر می تواند از چندین سیستم راه بردی و یک سیستم پشتیبانی تشکیل شده باشد. محیط عملیاتی مجموعه ای است تشکیل شده از دامنه سیستم های سطح بالاتر و یک دامنه محیط فیزیکی.

تعریف واژه ها و مفاهیم :

·        Abstraction (انتزاع) : ارائه تحلیلی از یک موجودیت به قصدی خاص به گونه ای که سطوح پائین تر در نظر گرفته نشده باشد. به عنوان مثال یک "خانواده" انتزاعی است که موجودیت های سطح پائین تری همچون پدر، مادر و فرزندان را در بر می‌گیرد.

·        Entity(موجودیت) :  شخص، مکان یا شیئی مجازی بر پایه نام که ارائه کننده یک واحد منطقی یا فیزیکی از سیستم است.

·         ارتباط موجودیت ها : ارتباطات سلسله مراتبی و تعاملات فی مابین در لایه های مختلف منطقی و فیزیکی عناصر سیستم.

·        محیط : شرایط طبیعی که برای طراحی محصوب و فرآیندهای چرخه عمر آن محدودیت می گذارد.

·        ارتباط منطقی موجودیت ها : اشاره به ارتباط بین دو موجودیت بدون در نظر گرفتن ساختار فیزیکی پیاده شده آنها.

·        ارتباط فیزیکی موجودیت ها : یک نقطه تماس فیزیکی یک به یک بین دو یا چند موجودیت که ممکن است یک طرفه یا دو طرفه باشد.

ایجاد معماری سیستم :

تمامی سیستم ها در انتزاعی بسر می برند که ما به آن محیط عملیاتی می گوئیم . حیات برای بسیاری از سیستم ها در محیط عملیاتی، در نهایت وابسته به توانایی های سیستم، مشخصه های فیزیکی، استراتژی ها، امنیت، زمان و شانس خواهد بود. اگر ما این سیستم ها و رفتارشان را جهت درک راز بقای آنها، مشاهده و آنالیز نمائیم. به زودی کشف خواهیم کرد که آنها یک ساختار، الگو را در ارتباط با محیط عملیاتیشان نمایش می دهند . هنگامی که سیستم ها با محیط عملیاتی شان ارتباط برقرار می کنند 2 نوع رفتار بوجود می آیند :

1.      سیستم ها با محیط عملیاتیشان ارتباط برقرار کرده یا به دینامیک ها پاسخ می دهند. این ارتباطات بازتاب دهنده الگوهای رفتاری مبتنی بر نقش مانند متجاوز، شکارچی، بی خطر، مهاجم  یا ترکیبی از این موارد می باشد.

2.      نتیجه رفتار و پاسخ های سیستمی و ناکامی های داخلی بعضا دارای اثرات نامطلوب یا فاجعه باری بر سیستم می باشد که ایجاد بی ثباتی، تخریب، کاهش کارایی می نماید که می تواند نجات و ماموریت های سیستم را به مخاطره بیاندازد.

زمانی که شما ارتباط سیستم با محیط عملیاتی را آنالیز می کنید 2 مدل رفتاری کلیدی در پیش چشمان تان روشن می گردد :

1.      ارتباط سلسله مراتبی (ارتباط عمودی بر اساس دستور و کتنرل سیستم های ارشد)

2.      تعاملات هم سطح

هنگامی که یک سیستم عملیاتی با محیط عملیات خود در ارتباط است :

·        کارهای عملیاتی تخصیص داده شده توسط سیستم های ارشد، زنجیره دستورات و مجوز تصمیم گیری ها انجام می دهد

·        با سیستم های خارجی ارتباط بر قرار می کند . (سیستم های دست ساخته، محیط طبیعی و محیط عملیاتی القا شده)

سیستم های مطلوب در ارتباط با محیط عملیاتی خود با دو موجودیت شناخته می شوند،  سیستم های سطوح بالاتر و یک محیط فیزیکی

شناخت دامنه محیط عملیاتی  ما را قادر به توسعه ساختار معماری خواهد نمود. 

 در ادامه این سری مقالات به مباحثی پیرامون آشنایی با عناصر سیستم پرداخته می شود.

نویسنده: مهندس آرش حسینی

رزومه