مهندسی و معماری سیستم‌ها

ایران بانو دات کام
مهندسی و معماری سیستم‌ها,
در ایجاد سیستم‌هایی كه نمونه‌هایی از آنها موجود است، مهندسی سیستم‌ها به كار گرفته می‌شود. پیچیدگی این گونه سیستم‌ها معمولاً كم است. اما وقتی موضوع ایجاد یك سیستم جدید یا سیستم‌های پیچیده كه دارای كنترل‌پذیری كم هستند، مطرح می‌شود مهندسی سیستم‌ها پاسخگو نخواهد بود و معماری سیستم‌ها استفاده می‌شود. این مقاله به معرفی معماری سیستم‌ها، مقایسه معماری سیستم‌ها با مهندسی سیستم‌ها، و متدولوژی معماری سیستم‌ها می‌پردازد.
۱) مراحل ایجاد سیستم‌ها
هر پروژه‌ای، چه ساخت یك كلبه باشد چه یك هواپیما، با ظهور یا حضور كاربر بالقوه، یك احساس نیاز و یك مجموعه از منابع شامل منابع انسانی و فیزیكی آغاز می‌شود. با بررسی تاریخچه پروژه‌ها، می‌بینیم كه بیشتر پروژه‌ها به عنوان تطبیق تكاملی و تدریجی ساختار‌های موجود انجام می‌شوند. به عنوان مثال ساختار یك كشتی سالهاست كه طراحی شده است. این ساختار بر پایه اصولی شكل گرفته كه كمتر تغییر یافته است. آنچه تغییر می‌كند و تكامل می‌یابد تواناییهای آن ساختار از ابعاد مختلف است؛ مواد اولیه استفاده شده، قابلیتهای فنی، ظاهر و غیره. به عنوان مثال دیگر می‌توان به یك سیستم اطلاعات مدیریت اشاره كرد. اصول چنین سیستم اطلاعاتی چندین سال است كه پایه‌ریزی شده است و بیشتر تلاش‌های صورت پذیرفته در جهت پیاده‌سازی، اجرا و تكمیل آن بوده است. در چنین پروژه‌هایی تنها اقتباس ساده‌ای از ساختارهایی می‌شود كه مقصود و مفهوم آنها كاملاً روشن و بدیهی است. مراحلی كه در ایجاد چنین سیستم‌هایی طی می‌شود در شكل ۱ آمده است (خط‌های وصل كننده به عمد بدون جهتند، یعنی این فرایند رفت و برگشتی است):
اولین مشكلی كه در چنین فرایند سرراستی اتفاق می‌افتد هنگامی است كه یك نوع جدید از ساختار در راستای مفاهیم ساختار موجود مورد نیاز باشد كه اصول و فناوری‌های جدیدی را طلب كند. اینجاست كه به یك نوع فعالیت مهندسی نیاز است (شكل ۲).
هر چه ساختار پیچیده‌تر می‌شود جریان پروژه نیز پیچیده‌تر می‌شود. معمولاً جریان پروژه‌های سیستم را در قالب «مدل آبشاری۱» به صورت زیر نمایش می‌دهند(شكل ۳):
در چنین فرایندی گروه‌های متفاوتی انجام وظیفه می‌كنند و مهندسین سیستم عهده‌دار تطبیق عناصر ساختار در جاهایی هستند كه «فصل مشترك‌ها۲» نامیده می‌شوند.
۲) پیچیدگی در سیستم‌ها
واژه «پیچیدگی۳» از ابعاد گوناگون قابل بررسی است. از دیدگاه كمی و ریاضی، بهترین راه شناخت پیچیدگی آن است كه آن را به مثابه یك مفهوم آماری در نظر بگیریم؛ یعنی مفهوم پیچیدگی، برحسب احتمال قرار گرفتن یك سیستم در یك حالت خاص و در یك زمان معین، به بهترین وجه قابل تشریح است. در حالی كه از دیدگاه غیركمی، پیچیدگی را كیفیت یا خاصیتی برای سیستم تلقی می‌كنند كه در اثر تلفیق پنج عامل (رضائیان ۱۳۷۶، ۱۰۰-۱۰۲) زیر به وجود می‌آید:
۱) تعداد عناصر تشكیل دهنده سیستم
۲) میزان تعامل عناصر مختلف سیستم
۳) نحوه تعامل عناصر مختلف سیستم
۴) ویژگیهای هر یك از عناصر سیستم
۵) درجه نظام یافتگی ذاتی سیستم
بنابراین اكتفا به برخی از شاخصهای مذكور برای تشخیص میزان پیچیدگی، گمراه كننده است. در واقع، برای به دست آوردن یك شاخص معنی‌دارتر، باید علاوه بر «تعداد عناصر» و «میزان تعاملهای میان آنها‍»، «نحوه تعامل»، «ویژگیهای هر یك از عناصر‍» و «درجه نظام یافتگی سیستم» نیز مورد ملاحظه قرار گیرند. به این ترتیب، تحلیلگر می‌تواند با استفاده از مجموعه این پنج شاخص، به مجموعه حالتهای ممكن قابل تصور برای سیستم دست یابد. برای مثال هنگام تعیین حیطه نظارت یك سرپرست، اگر كار خیلی تكراری باشد و اعضای گروه نیز خوب آموزش دیده باشند، با فرض اینكه هیچ تلاش عمدی برای به زحمت انداختن سرپرست انجام نشود، و نسبت بالایی از تعاملهای بالقوه به تعامل بالفعل تبدیل نشود، سیستم موردنظر، سیستمی ساده تلقی می‌شود. البته مجموعه قوانین و رویه‌های موجود نیز ممكن است موجب كاهش قابل ملاحظه تعاملهای مذكور شود. بنابراین، پیچیدگی یك مفهوم نسبی است كه در اثر تعامل مجموعه عوامل پنج‌گانه مذكور معین می‌شود (نه فقط برخی از آنها، نظیر «تعداد عناصر‍» و «میزان تعامل»). برای مثال، سرپرستی كه دو متخصص انرژی (كه یكی ذغال سنگ را به مثابه امیدواركننده‌ترین منبع انرژی آینده در نظر می‌گیرد و دیگری بر مزایای انرژی هسته‌ای تأكید دارد؛ یعنی وجود دیدگاه‌های متفاوت) زیر نظر وی كار می‌كنند، در مقایسه با كسی كه حدود بیست مهندس نفت را سرپرستی می‌كند، با سیستمی بمراتب پیچیده‌تر مواجه است.
در واقع دو عامل اول به پیچیدگی «ساختاری» و سه عامل آخر به پیچیدگی «رفتاری» سیستم اشاره دارند. آنچه كه در این جا مدنظر ماست بیشتر پیچیدگی رفتاری است. در پیچیدگی ساختاری تعداد عناصر سیستم خیلی زیاد بوده و میزان تعامل بین آنها بسیار زیاد یا حتی بی‌شمار است. در پیچیدگی رفتاری روابط علت و معلول كاملاً روشن نیستند و نتایج كوتاه مدت و بلند مدت خیلی متفاوتند. اقدامات اعمال شده بر روی بخش‌های مختلف سیستم نتایج متفاوتی دارند و ممكن است دخالت‌های حساب شده و روشن، نتایج غیر قابل پیش‌بینی و غیر منتظره داشته باشند. رفتار كلی سیستم به سختی قابل پیش‌بینی است. رفتار كلی سیستم در كل قابل مشاهده نبوده و اندازه‌گیری آن مخرب یا غیر قابل انجام است. به سختی می‌توان پیچیدگی رفتاری را بر اساس قوانین حاصل از نظریات بیان نمود چرا كه داده كافی و پایا وجود ندارد (ساسمن ۲۰۰۰).
برای مثال، قوانین و مقررات مدون حاكم بر نحوه تعامل عناصر سیستم و عوامل تعیین كننده ویژگیهای آن عناصر، بر میزان پیچیدگی سیستم اثر می‌گذارند. برخی برای سنجش میزان پیچیدگی یك سیستم از دو عامل یا معیار «تعداد عناصر تشكیل دهنده سیستم» و «میزان تعامل عناصر مختلف سیستم» استفاده می‌كنند كه ممكن در برخی موارد سطحی و گمراه كننده باشد. اگر كسی بررسی خود را به این دو بعد محدود كند، به مسیری هدایت می‌شود كه ممكن است موتور ماشین سواری را در شمار سیستم‌های بسیار پیچیده قرار دهد. زیرا موتور ماشین از تعداد قطعات زیادی تشكیل شده و به همین میزان نیز میان اجزای آن تعامل وجود دارد. همچنین براساس این دو شاخص پیچیدگی، تعامل میان دو نفر انسان (یك سیستم اجتماعی)، در شمار سیستمهای بسیار ساده قرار می‌گیرد زیرا این سیستم فقط دو عنصر دارد و میان آنها فقط دو رابطه تعاملی قابل تصور است. در صورتی كه اگر فرد مذكور، در تحلیل خود به نقش سه عامل دیگر مؤثر بر پیچیدگی (یعنی «نحوه تعامل عناصر مختلف سیستم»، «ویژگیهای هر یك از عناصر» و «درجه نظام یافتگی ذاتی سیستم») نیز توجه كند، به نتیجه دیگری خواهد رسید. در مورد موتور ماشین، تحلیلگر مشاهده خواهد كرد كه میزان تعامل موجود میان قطعات آن، از قوانین و توالی معینی تبعیت می‌كنند و ویژگیهای عناصر آن از پیش تعیین شده‌اند. بدین ترتیب با استفاده از این پنج شاخص پیچیدگی، تحلیلگر متوجه می‌شود كه موتور ماشین در واقع یك سیستم بسیار ساده است در حالی كه سیستم «تعامل میان دو انسان» كه به ظاهر ساده به نظر می‌رسید، در واقع سیستم بسیار پیچیده‌ای است زیرا ویژگیهای هیچ یك از عناصر آن، از پیش قابل تعیین نیستند. از آنجا كه احتمال شرطی بودن رفتار آنها، علی‌رغم وجود برخی قوانین ثابت در مكالمه و تعامل، بسیار كم است، نتیجه نهایی تعامل یا گفتگو قابل پیش‌بینی نیست زیرا عناصر این سیستم در رعایت یا عدم رعایت آداب معاشرت، آزادی عمل دارند و درجه قابلیت پیش‌بینی حالت نهایی برخورد آنها، بسیار پایین است. بنابراین، تحلیلگر متوجه می‌شود كه این سیستم دو نفره، در واقع یك سیستم بسیار پیچیده است.
۳) پیچیدگی و كنترل‌پذیری (رضائیان ۱۳۷۶، ۸۰-۸۳)
در صورتی كه ویژگی «میزان پیچیدگی» را مبنای طبقه‌بندی سیستمها فرض كنیم، مجموعه‌ای مشتمل بر سیستمهای ساده، سیستمهای پیچیده، و سیستمهای بسیار پیچیده قابل تشخیص خواهد بود.
سیستم ساده، سیستمی است كه تعداد اجزای تشكیل دهنده آن كم بوده و روابط محدودی میان آنها برقرار باشد در حالی كه سیستم پیچیده، سیستمی است كه دارای اجزای بسیار زیاد و به هم وابسته‌ای باشد و سیستم بسیار پیچیده نیز سیستمی است كه شناسایی و تشریح دقیق اجزاء و ویژگی‌های آن، امكانپذیر نباشد.
ویژگی دوم (قابلیت پیش‌بینی) با ماهیت سیستم از حیث «میزان قطعی بودن یا احتمالی بودن»، سر و كار دارد. در این مورد، دو وضعیت قابل تصور است: در وضعیت اول، اجزای سیستم به گونه‌ای كاملاً قابل پیش‌بینی با یكدیگر تعامل دارند در حالی كه در وضعیت دیگر، رفتار سیستم قابل پیش‌بینی نیست، ولی ممكن است آنچه اتفاق می‌افتد، قابل پیش‌بینی باشد.
رفتار سیستمهای قطعی قابل پیش‌بینی است و سازمانها در شمار مصادیق آنها قرار نمی‌گیرند (برخلاف سیستمهای باز كه شامل سازمانها نیز می‌شوند). از این رو، بندرت جلب توجه می‌كنند. مجموعه سیستمهای قطعی، سیستمهایی نظیر قرقره، ماشین تحریر، ماشینهای اداری، پردازش قطعات بر روی خط تولید، پردازش خودكار چك در بانك، و غیره را در بر می‌گیرد كه در همه آنها خروجی سیستم از طریق نظارت بر ورودیهای سیستم، كنترل می‌شود.
پس از سیستمهای قطعی ساده، سیستمهای قطعی پیچیده مطرح می‌شوند كه فقط از حیث «درجه پیچیدگی» با هم تفاوت دارند؛ برای مثال، كامپیوترها كه بسیار پیچیده‌تر از «سیستمهای قطعی ساده» هستند، به طور كاملاً قابل پیش‌بینی كار می‌كنند. وجوه تمایز این دسته‌ها، نسبی و نامعین است. برای مثال، كامپیوترها به منزله سیستمهای قطعی پیچیده مطرح شدند در حالی كه ممكن است از نظر یك متخصص، فاقد پیچیدگی باشند. همچنین بسیاری از افراد، موتور یك خودرو را سیستمی پیچیده به شمار می‌آورند در حالی كه همین سیستم، از نظر «نیروهای فنی» یك سیستم قطعی ساده محسوب می‌شود. در همه مثالهای فوق، ماهیت سیستم «یك حالته» است یعنی رفتار آن به وسیله ترتیب ساختاری عناصر تشكیل دهنده‌اش معین می‌شود زیرا اگر ترتیب عناصر یك «سیستم قطعی» صحیح باشد، طبق الگویی كه برایش تعیین شده است، عمل خواهد كرد.
اگر تعداد حالتهای قابل تصور برای نتایج عملكرد یك سیستم، بیشتر از یك باشد، ماهیت سیستم «احتمالی» است. مجموعه مصادیق سیستمهای احتمالی، از ساده‌ترین موارد ممكن (مانند پرتاب سكه كه فقط دو حالت محتمل دارد) تا پیچیده‌ترین سیستمهای اجتماعی و سازمانها را (كه حالتهای محتمل بسیاری برای آنها قابل تصور است) در بر می‌گیرد.
مثالهایی نظیر سیستم كنترل كیفیت و تناوب توقف دستگاهها، برای سیستمهای احتمالی ساده مطرح می‌شوند. در فرایندهای تولید دستی، با توجه به تفاوتهای فردی كاركنان، ممكن است كیفیت محصولات تولیدی متفاوت باشد به همین دلیل، برای تضمین حداقل كیفیت مورد نظر، از فنون كنترل كیفیت آماری استفاده می‌شود. همچنین با توجه به میزان فرسودگی قطعات و تناوب استفاده از یك ماشین، باید آن را در فواصل زمانی معینی تعمیر كرد. در چنین مواردی نیز توصیه می‌شود كه برای كنترل، از روشهای آماری استفاده شود.
با افزایش پیچیدگی یك سیستم احتمالی و افزوده شدن بر تعداد حالتهای ممكن برای آن، پیش‌بینی نتایج عملكرد و كنترل رفتار آن سیستم، دشوارتر خواهد شد. در واقع، كنترل ورودیهای یك سیستم قطعی ممكن است به پیش‌بینی خروجیهای آن بینجامد در حالی كه كنترل ورودیهای یك سیستم احتمالی فقط می‌تواند به پیش‌بینی دامنه نوسانات خروجیها منجر شود.
سیستمهایی نظیر انسان، سازمانهای بزرگ، و سیستمهای اقتصادی و اجتماعی، نمونه‌هایی از سیستمهای احتمالی بسیار پیچیده هستند. این‌گونه سیستمها، حالتهای رفتاری و علمكردی متغیری دارند. برای مثال، یك سازمان بزرگ كه خود از خرده سیستمهای زیادی تشكیل شده است، با سیستمهای بیرونی متعددی مانند دولت، رقبا، اتحادیه‌ها، تأمین كنندگان مواد اولیه، و بانكها سر و كار دارد. گاهی تعامل واحدهای داخلی و اجزای تشكیل دهنده سازمان با خرده سیستمهای محیطی، آنقدر با ظرافت و پویایی صورت می‌گیرد كه تعریف تفصیلی سیستم را غیرممكن می‌سازد.
سیستمهای احتمالی ساده با روشهای آماری كنترل می‌شوند. در حالی كه سیستمهای احتمالی پیچده را باید با روشهای پیچیده پژوهش در عملیات كنترل كرد. البته كارآیی روشهای پژوهش در عملیات نیز محدود است به طوری كه برای كنترل «سیستمهای احتمالی بسیار پیچیده» (كه به طور دقیق قابل تعریف نیستند) كفایت ندارند زیرا این گونه سیستمها، جزئیاتی غیرقابل تعریف دارند و نمی‌توان آنها را با «روش سنتی تجزیه و تحلیل» بررسی كرد.
در محیطهای كاری بندرت با سیتمهای قطعی مواجه می‌شویم زیرا بیشتر سیستمها، هم از حیث ساختاری و هم از حیث رفتاری، سیستمهایی احتمالی به شمار می‌آیند. در واقع هر سیستمی كه علمكرد آن احتمالاً توأم با درصدی از خطاست، سیستمی احتمالی محسوب می‌شود. بررسی اینگونه سیستمها و روشهای كنترل آنها، معمولاً به صورت مجرد و انتزاعی انجام می‌گیرد. با وجود این، نتایج حاصل از این بررسیها، در سیستمهای واقعی نیز قابل استفاده هستند.۴) پیچیدگی در سیستم‌های اجتماعی
سیستم‌های اجتماعی، سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای از جنبه ساختاری و رفتاری هستند. انسان به همراه نقش‌های خود، اصلی‌ترین جزء این گونه سیستم‌هاست. هر سیستم اجتماعی شامل تعداد قابل ملاحظه‌ای از افراد، گروه و واحدهای سازمانی است كه از جنبه‌های مختلفی با هم دیگر تعامل دارند. فرهنگ، ارزش، اعتقادات، مسائل سیاسی، اقتصادی، اجتماعی، و حرفه‌ای چیزهایی است كه بر نحوه تعامل بین آنها تأثیر می‌گذارد. اثرات ناشی از این عوامل و نحوه تعاملات حاصل به سختی قابل بررسی است. عناصر سیستم‌های اجتماعی از پویایی زیادی برخوردارند. سیستم‌های اجتماعی كمتر نظم یافته هستند و به مرور زمان تغییر می‌كنند. اهداف سیستم‌های اجتماعی در طول زمان دستخوش تغییر می‌شوند. به عنوان یك سیستم باز، محیط سیستم‌های اجتماعی تأثیر زیاد بر آن می‌گذارد و تشخیص این تأثیر دشوار است. اطلاعات در مورد شرایط سیستم كم یا غیرقابل دستیابی است. مسائل سیستم‌های اجتماعی چند بعدی، مهم و وابسته به یكدیگر هستند.
شرایط فوق عموماً در سیستم‌های اجتماعی وجود دارند اما میزان پیچیدگی در بین سیستم‌های اجتماعی متفاوت است. به عنوان مثال، پیچیدگی در یك سازمان بوروكراتیك كمتر از پیچیدگی یك سازمان نوآورانه است و پیچدگی یك جامعه خیلی بیشتر از پیچیدگی یك سازمان معمولی است. آنچه كه در این‌جا مد نظر ماست سیستم‌های اجتماعی بسیار پیچیده هستند كه كاهش پیچیدگی آنها دشوار یا غیر ممكن است.
۵) ایجاد سیستم‌های پیچیده
آنچه در مورد مراحل ایجاد سیستم در بخش ۱ گفته شد مراحل عمومی همه سیستم‌ها بود. اما در سیستم‌های پیچیده این مراحل به تنهایی نمی‌توانند پاسخگوی ما باشند. در سیستم‌های پیچیده ممكن است نیازها و مسائل به خوبی تعریف نشده باشند. سفارش دهنده سیستم تصویر و آگاهی كامل از آنچه كه مطلوب اوست ندارد. نیازهای وی ممكن است با هم سازگار نباشند. ساختار سیستم مانند سیستم‌های معمول تعریف شده نیست. مفاهیم و مبانی سیستم موجود نیستند یا مدون نشده‌اند. روشهای كمی و استفاده ازروشهای تحلیلی نمی‌تواند همه ابعاد سیستم را مورد بررسی قرار دهد چرا كه خیلی از عناصر، ویژگیهای آنها و تعامل آنها با دیگر عناصر دارای مبانی روشن، تعریف شده و كمی نیستند. مهندسی سیستم نمی‌تواند به صورت كامل مفاهیم و مبانی سیستم را تعریف و تدوین نماید. خروجی‌های سیستم به سادگی قابل پیش‌بینی نیستند. عوامل اجتماعی، سیاسی، اقتصادی و فناورانه زیادی بر سیستم تأثیر می‌گذارند.
شرایط فوق باعث می‌شوند در كنار توسعه مهندسی سیستم‌ها، حوزه معماری سیستم‌ها نیز شكل گرفته و توسعه یابد كه ریشه در مقایسه مهندسی ساختمان و معماری ساختمان و رابطه بین آنها دارد. مهندس ساختمان با استفاده از اصول مهندسی سعی در ارائه طرحی دارد كه دارای ویژگیهای فنی و كاربری مورد نیاز بوده و نكات مهندسی در آن رعایت شده باشد. اما معمار ساختمان سعی در ارائه ساختاری دارد كه تا حد ممكن منطبق بر نیاز مشتری باشد و عوامل اقلیمی، فرهنگی، زیباشناختی، همخوانی با محیط و غیره در آن رعایت شده باشند. بخشی از كار معمار ساختمان هنری و ذهنی است كه از تجربه، شناخت و بینش حاصل شده است و جنبه كمی و مهندسی ندارد.
۶) معماری سیستم‌ها
معماری در پاسخ به مسائل بسیار پیچیده‌ای ظاهر می‌شود كه نمی‌توانند با استفاده از قواعد و رویه‌های از پیش وضع شده حل شوند. تعریف كلاسیك معماری عبارتست از «طرح‌ریزی و ساخت ساختارها». اگر واژه «ساختار» در سطح وسیع‌تری شامل آرایش‌ها و تركیب‌ها، چارچوب‌ها و شبكه‌ها و سیستم‌ها فرض شود آنگاه معماری سیستم‌ها، طرح‌ریزی و ساخت سیستم‌هاست. معماری سیستم‌ها تركیبی از اصول و مفاهیم سیستم‌ها و معماری است. به بیان دیگر معماری سیستم‌ها، نظریه سیستم‌ها و مهندسی سیستم‌ها را با نظریه، رسم و رسوم و حرفه معماری تركیب می‌كند. هسته معماری در مفهوم‌سازی۴ سیستم است. در زیر مقایسه‌ای بین واژگان معماری و مهندسی شده است:
ساختار۵ (یا معماری۶ ) ماشین۷ معماری۸ مهندسی۹ معمار۱۰ مهندس۱۱ اساس معماری، ساختاربندی ۱۲ است. ساختاربندی یعنی تبدیل شكل۱۳ به كاركرد۱۴ ، ایجاد نظم و ترتیب در هرج و مرج یا تبدیل ایده‌های ناقص شكل گرفته یك مشتری به یك مدل مفهومی عملی. ایجاد تعادل بین نیازها، هماهنگ كردن فصل مشترك‌ها و بین افراط و تفریط حد واسط را گرفتن، فنون كلیدی ساختاربندی هستند.
۷) معماری سیستم‌ها در مقابل مهندسی سیستم‌ها
یك بعد از مقایسه معماری و مهندسی سیستم‌ها، بررسی جایگاه آنها در مراحل ایجاد سیستم‌هاست. در شكل ۴ مدل آبشاری ترسیم شده از مراحل ایجاد سیستم در بخش ۱، توسعه داده شده و جایگاه معماری سیستم‌ها در آن مشخص شده است. جایگاه معماری چه در شكل زیر و چه در عمل، به جای اینكه به طور مستقیم در جریان ایجاد سیستم قرار گیرد در یك طرف آن قرار داشته و موازی با آن است. ارتباط بین مشتری و معماری باید خیلی قوی باشد به گونه‌ای كه اغلب معمار نماینده مشتری است حتی اگر از جهت قراردادی به واسطه سازنده یا شخص ثالثی استخدام شده باشد.
همانگونه كه ملاحظه می‌شود در سیستم‌های پیچیده اجتماعی عوامل متعدد بیرونی وجود دارند كه بر فرایند ایجاد سیستم‌ها تأثیر می‌گذارند. عوامل اجتماعی و سیاسی، پایایی و عناصر جهان واقعی به جریان اصلی ایجاد سیستم‌ها وصل شده‌اند. در این شكل هر چه ضخامت خط بیشتر باشد نشان دهنده ارتباط بیشتر و قوی‌تر است.
معماری معمولاً با تولید یك توصیف ذهنی یا نوشتاری مجرد (یك مدل) از سیستم و محیطش آغاز می‌شود. گامها و شاید سالهای زیادی بین این تجرد و ارزیابی نهایی وجود دارد. دقیقاً قبل از اینكه ارزیابی كامل شود، سیستم با جهان واقعی روبرو می‌شود. عدم آگاهی از این كه جهان واقعی می‌تواند كاملاً متفاوت از مدل مفهومی معمار از جهان باشد خیلی از ساختارهای پیش از این عقلایی را با مشكل مواجه ساخته است.
فرضیات تست خواهند شد و شاید ناقص شناخته شوند. نظریه‌ها، ایده‌ها و طرح‌ها تست خواهند شد. جهانی كه سیستم در آن به وجود خواهد آمد احتمالاً در هنگام ساخت سیستم تغییر خواهد كرد.
كار یك معمار سیستم این است كه ساختاری در شكل یك سیستم از جهان بدساخت یافته و ذاتاً نامحدود از نیازهای بشری، فناوری، اقتصاد، سیاست، مهندسی و امور صنعتی تولید نماید. معمار سیستم باید اصول مهندسی كه هر ساختار بر آن بنا می‌شود را بداند. در این راه تجربه و قدرت تشخیص ضروری است و معمار باید بینش حاصل از تجارب قبلی را كسب نماید. مسئله معمار این است كه پیچیدگی را به درجه‌ای قابل كنترل كاهش دهد، خصوصاً تا جایی كه بتوان آن را با فنون قدرتمند تحلیل مهندسی بررسی نمود. تنها باید كاركردهای ضروری را مد نظر قرار داد. به‌ منظور داشتن جوابهایی در حدود عملی، باید محدودیتهایی را بكار بست. بنابراین معمار یك «مهندسی عمومی» نیست بلكه متخصص در كاهش پیچیدگی، عدم قطعیت و ابهام به مفاهیم عملی است.
از جهت نظری سیستم‌ها دارای مرز مشخصی نیستند یا به عبارت دیگر مرز ندارند. اما در عمل در مطالعه سیستم‌ها مرزی برای سیستم تعریف می‌كنند. این كار برای سیستم‌های پیچیده خیلی مشكل‌تر بوده و حتی ممكن است نشدنی باشد. یكی از تفاوتهای معماری با مهندسی و روش علمی در این نقطه اتفاق می‌افتد. در مهندسی مرز تعریف شده خوبی برای سیستم یا مسئله سیستم تعریف می‌كنند و سپس یك راه حل محدود شده و مشخص۱۵ ارائه می‌كنند. اما در معماری از آنجایی كه با سیستم‌های پیچیده و بدون مرز روبرو هستیم، معمار به جای راه‌ حل، ساختاری خلق می‌كند كه جواب رضایت‌بخشی برای مسئله تولید خواهد كرد. این ساختار، ساختاری باز۱۶ خواهد بود كه می‌تواند خود را با رخدادها و شرایط متغیر تطبیق دهد.
معماری به تعیین ساختار بهتر كمك می‌كند، یعنی كمك می‌كند كه اولویت‌های نسبی، عملكرد قابل پذیرش، هزینه و زمان‌بندی، به حساب آوردن عواملی مانند ریسك فناوری، اندازه بازار برآورد شده، حركت‌های رقابتی احتمالی، روندهای اقتصادی، نیازمندی‌های نظارتی سیاسی، سازمان پروژه و قابلیت‌های مربوط (قابلیت دسترسی، قابلیت عملیاتی، قابلیت ساخت، قابلیت بقاء و غیره) مد نظر قرار گیرند و در پایان پروژه، معماری، تكمیل و عملیات رضایت‌بخش سیستم را تأیید می‌كند.
مهندسی تمایل به تمركز بر فصل‌ مشترك‌های زیر سیستم‌های تعریف شده، تحلیل و اجرای مشخصات دارد. معماری تمایل به تمركز بر مفاهیم، خلق، مشخصات سطح بالا، فصل مشترك‌های فنی و غیر فنی و موفقیت در مأموریت دارد.
تعداد مهندسین بیشتر است.تعداد معماران كمتر است زیرا ساختارها محصول یك ذهن تنها یا یك تیم كوچك هستتند تا یكپارچگی ساختار درست شده حفظ شود.
با وجود این تفاوتها، معماری و مهندسی دو سر طیفی از كارهای سیستمی هستند. معماری و مهندسی نقش‌هایی هستند كه توسط مشخصه‌هایشان از یكدیگر متمایز می‌شوند. مهندسین اغلب نقش‌هایی را در طول طیف اتخاذ می‌كنند. از آنجایی كه موفقیت بستگی به هر دو، یعنی ساختار دست یافتنی و پیاده‌سازی موفقیت‌آمیز آن، دارد ضرورتاً معمار و مهندس مسئول موفقیت یكدیگر هستند.
در معماری باید ساختارها، روانشناسی، هنر و زیبایی‌شناسی در كنار هم گرد بیایند. همه اینها نیز باید با محیط فیزیكی و اجتماعی و سیستم مورد مطالعه سازگار باشند. بنابراین معماری هم علم است و هم هنر. شق علمی آن مبتنی ‌بر تحلیل، واقعیت بنیاد، منطقی، و استنتاجی است. شق هنری آن مبتنی بر خلق و تولید، شهودی، نقادانه و استقرایی است. هر دو شق برای تكمیل معماری یك سیستم پیچیده و مدرن ضروری است.
۸) متدولوژی‌های فرایند معماری
مهمترین متدولوژی‌ها در فرایند معماری عبارتند از:
۱) تجویزی۱۷ (مبتنی بر راه‌ حل؛ مانند: دستورعمل‌های ساخت و استانداردهای شبكه)
۲) عقلایی۱۸ (مبتنی بر روش حل؛ مانند: تحلیل و مهندسی سیستم‌ها)
۳) مشاركتی۱۹ (مبتنی بر ذینفع؛ مانند: مهندسی همزمان و طوفان مغزی)
۴) هیوریستیك۲۰ (درس‌های فراگرفته؛ مانند: ساده كنید. ساده كنید. ساده كنید.)
دو متدولوژی اول بیشتر دارای محتوای علمی هستند و دو متدولوژی آخر بیشتر محتوای هنری دارند.
متدولوژی تجویزی مبتنی بر راه‌ حل است؛ این روش ساختاری را تجویز می‌كند به این شكل كه «ساختار باید اینگونه باشد‍». مانند دستنامه‌ها، دستورعمل‌های ساختمان‌سازی، و بیانیه‌های معتبر. از آنها پیروی كنید و بنابر تعریف، نتیجه موفقیت‌آمیز خواهد بود.
محدودیتهای روش تجویزی (مانند پاسخ به تغییرات عمده در نیازها، اولویت‌ها یا شرایط) منجر به روش عقلایی شده است یعنی اصول علمی و ریاضی باید در رسیدن به یك جواب برای مسئله دنبال شوند. این روش مبتنی بر روش حل و قواعد است. هر دو روشهای تجویزی و عقلایی تحلیلی، استنتاجی، مبتنی بر تجربه، به راحتی قابل تأیید، خوب شناخته شده و در سطح وسیعی در علم و صنعت تجربه شده‌اند.
در مقایسه با متدولوژی‌های مبتنی بر علم، هنر یا حرفه معماری (مانند حرفه پزشكی، حقوق و بازرگانی) غیر تحلیلی، استقرایی، به سختی قابل تأیید، كمتر شناخته شده و حداقل تا سالهای اخیر به‌ ندرت در علم یا صنعت به‌صورت رسمی تدریس شده‌اند. هنر یا حرفه معماری فرایندی از بینش‌ها، دید، شهود و الهام، آراء تشخیص و تمیز و حتی سلیقه و ذوق است. معماری كلید خلق انواع واقعاً نو از سیستم‌ها برای كاربردهای نو و اغلب بی‌سابقه است.
متدولوژی مشاركتی واقف بر پیچیدگی به‌ وجود آمده توسط ذینفعان متعدد است. هدف این روش اتفاق نظر است. در خیلی از موارد تنها باید مشتری، معمار و پیمانكار اتفاق‌ نظر داشته باشند اما وقتی كه سیستم‌ها پیچیده‌تر می‌شوند مشاركت‌كنندگان جدید و مت��اوتی باید توافق داشته باشند.
مهندسی همزمان۲۱ برای كمك به دستیابی به اتفاق‌نظر بین مشاركت‌كنندگان توسعه داده شده است. بیشترین ارزش آن و بیشترین استفاده آن برای سیستم‌هایی است كه در آنها همكاری گسترده برای پذیرش و موفقیت ضروری است. برای مثال، سیستم‌هایی كه مستقیماً روی بقا افراد یا مؤسسات تأثیر می‌گذارند. ضعف‌های شناخته شده این روش عبارتند از: طرح نامعقول اجرای روش توسط كمیته، طوفان مغزی انحرافی، اذهان بسته تفكر گروهی و افراد بدون قدرت تصمیم‌گیری اما با حق خارج از كنترل برای انتقاد كردن.
متدولوژی هیوریستیك‌ها مبتنی بر «شعور۲۲» است یعنی مبتنی بر چیزی كه در یك موقعیت و شرایط مفروض، ملموس و محسوس است. شعور مربوط به یك شرایط و اوضاع و احوال، از تجربه عمومی بدست می‌آیند كه در ساده‌ترین و خلاصه‌ترین شكل ممكن بیان شده‌اند. این بیانیه‌ها هیوریستیك نامیده می‌شوند و از اهمیت خاصی در معماری برخوردارند زیرا راهنماییهایی در فراز و نشیب مسائل سیستمی دشوار و خطرناك ارائه می‌كنند. به‌عنوان مثال «ساده كنید»، یكی از مهمترین هیوریستیك‌هاست و منظور آن ساده‌سازی سیستم با استفاده از مدلسازی و حذف موارد غیرضروری است.
ماهیت معماری كلاسیك در حین حركت پروژه از یك مرحله به مرحله دیگر تغییر می‌كند. در مراحل اولیه پروژه، معماری، ساختاربندی یك مخلوط ساخت نیافته از رویاها، امیدها، نیازها و امكانات فنی است. در این مراحل چیزی كه بیشتر از همه نیاز است یك خلق یا تولید الهام گرفته از فناوری‌های عملی است. در این‌جا هنر معماری نیاز است. سپس، معماری، هماهنگ‌سازی زیر سیستم‌ها و علایق است و در این مقطع، زمان متدولوژی عقلایی و تجویزی فرا می‌رسد.
مراجع
رضائیان، علی. ۱۳۷۶. تجزیه و تحلیل و طراحی سیستم. تهران: سمت.
Maier, M. W., and Rechtin, E. ۲۰۰۰. The Art of Systems Architecting. ۲nd ed. New York. CRC Press.
Rechtin, E. ۱۹۹۱. Systems Architecting: Creating and Building Complex Systems. London: Printice Hall.
Sussman, JR., J. M. ۲۰۰۰. Ideas on complexity in systems: Twenty views. MIT Engineering Systems Division Working Papers Series ESD-WP-۲۰۰۰-۰۲.
پی‌نوشت‌ها
۱. waterfall model
۲. interfaces
۳. complexity
۴. conceptualization
۵. structure
۶. architecture
۷. engine
۸. architecting
۹. engineering
۱۰. architect
۱۱. engineer
۱۲. structuring
۱۳ form
۱۴. function
۱۵. closed-form
۱۶. open architecture
۱۷. normative
۱۸. rational
۱۹. participative
۲۰. heuristic
۲۱. concurrent engineering
۲۲. common sense
منبع : راهکار مدیریت

 گرد آوری مطالب : iranbanou.com

کلمات کلیدی :
نظرات بییندگان :

بهترین مشاغل و خدمات شهر خود را ، در سایت نشونه پیدا کنید.

مشاهده سایت نشونه