УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ВВЕДЕНИЕ В

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Сенакóлис Алексей Адольфович

ВВОДНАЯ ЛЕКЦИЯ • Качество. Потребители. Производители • Выявление качества • Проблемы. Роль проблем в жизни человека и общества • Модель поведения человека • Философский аспект. Критерий истины

СУБЪЕКТ – семантическая категория [полный класс выражений с однотипными предметными значениями] со значением носителя состояния и производителя действия. То есть, субъект – это тот, кто: • во-первых, может находиться в различных состояниях, • во-вторых, может предпринимать действия по изменению своего состояния. Что отличает субъекта от всего остального? Кто может быть субъектом? J – субъект. Его состояние s(t) в момент времени t – точка в многомерном пространстве абстрактных координат. Какие это могут быть координаты? Можно ли исчерпывающим образом определить систему этих координат? Субъект J анализирует свое состояние исключительно СУБЪЕКТИВНО. То есть, во время анализа своего состояния он использует не некоторую объективную информацию, а только доступную «в ощущениях» именно ему, субъекту J, информацию. Три примера, иллюстрирующие субъективный характер анализа состояния.

Таким образом, в каждый момент времени t субъект J анализирует НЕ свое состояние, а имеющуюся в его «базе данных» ИНФОРМАЦИЮ об этом состоянии. Следствие 1. Число измерений системы координат состояния конкретного субъекта J принципиально КОНЕЧНО. Какие это имеет перспективы в будущем? Следствие 2. Множества состояний субъектов J и J* не имеют точек пересечения, если J и J* - различны, и совпадают – если J = J*. Почему? Обсудить. Как же тогда различные субъекты общаются – как говорится, находят общие точки? Они находят их в ПРОЕКЦИЯХ на конкретные ПРЕДМЕТНЫЕ ОБЛАСТИ. J 1 и J 2 – рассматриваемые субъекты. s 1(t) и s 2(t) – точки их состояний в момент времени t. Q – некоторая предметная область. Простейший пример – температура тела. q 1(t) и q 2(t) – точки проекций s 1(t) и s 2(t) на Q. Как можно определить близость точек проекций в этом случае? Примеры. ПРОБЛЕМА – это состояние субъекта в отношении некоторой предметной области, которое его НЕ УДОВЛЕТВОРЯЕТ, что выражается в предпринятии субъектом конкретных ДЕЙСТВИЙ по его изменению. Не вообще – проблема, а проблема с деньгами, или проблема в личной жизни.

Проблемы ОТНОСИТЕЛЬНЫ по: • субъектам, • предметным областям, • моментам (периодам) времени. Что это значит? Обсудить эту тему; проиллюстрировать примерами. Приоритеты проблем. Проблемы условные, зависимые, отложенные. Зачастую преодоление одной проблемы приводит к возникновению другой. Примеры проблем при использовании программного обеспечения. РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ S = {s(t)} – множество состояний субъекта J. SQ – проекция множества S на предметную область Q. XP(q(t)) – индикатор проблемы P в точке q(t), принадлежащей SQ: 0 или 1. P(t) = {q(t): XP(q(t))= 1} – «проблемное» подмножество предметной области Q для J. A – действие, предпринимаемое J для решения проблемы P. Δt – время, необходимое для выполнения A. s(t+Δt) = A(s(t)) и q(t+Δt) = A(q(t)).

МЯГКАЯ ФОРМУЛИРОВКА Проблему P будем считать РЕШЕННОЙ выполнением J действия A, если: • во-первых, q(t) принадлежа. ЛО P(t) (то есть, проблема действительно БЫЛА), • во-вторых, q(t+Δt) = A(q(t)) УЖЕ НЕ принадлежит P(t+Δt) (проблема исчезла). А действительно ли проблема решилась выполнением A? М. б. , течением t? Может, действие A тут вовсе не при чем? Пример с петухом и солнцем. Примеры с Древним Египтом: а) жрецы, затмение; б) Эхнатон, Амарна. ЖЕСТКАЯ ФОРМУЛИРОВКА Проблему P будем считать РЕШЕННОЙ именно выполнением J действия A, если: «во-первых» и «во-вторых» - те же, что и раньше, и • в-третьих, невыполнение действия A НЕ выводит q(t+Δt) за пределы P(t+Δt). ИСКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ФОРМУЛИРОВКА Проблему P будем считать РЕШЕННОЙ исключительно выполнением J действия A, если: «во-первых» и «во-вторых» - те же, что и раньше, и • в-третьих, выполнение ЛЮБОГО ДРУГОГО действия, отличного от A, НЕ выводит q(t+Δt) за пределы P(t+Δt). Почему жесткая и особенно - исключительная (самая полезная и желанная!) формулировки неприменимы на практике? 2 причины. Аналогичные ситуации при разработке и тестировании soft-а. Моделирование!

Труднейшая задача: ОСМЫСЛЕНИЕ и ОБОБЩЕНИЕ пригодности A для решения P при различных J и t. Этим, собственно, и занимается НАУКА. Фактически это прилично цивилизованная русская рулетка (медицина, н-р). Практическое использование ОПЫТА – это распространение мягкой формулировки на различные случаи жизни. Человек принимает решение на основе этого опыта на свой СТРАХ и РИСК. МОДЕЛЬ ПОВЕДЕНИЯ СУБЪЕКТА, принимаемая в данной работе В отличие от общепринятой сейчас модели поведения субъекта как ЦЕЛЕПОЛАГАНИЯ, будем рассматривать модель поведения субъекта как РЕАКЦИЮ НА непрерывно сыплющиеся на него ПРОБЛЕМЫ. Почему? Потому, что она ОБЪЯСНЯЕТ, почему субъект выбирает те или иные ЦЕЛИ, или, «по-нашему» , предпринимает те или иные ДЕЙСТВИЯ. Почему целеполагание так живуче, особенно в истории и политике? Пример: проблема с пряностями, путешествие Васко да Гамы в Индию. ЗАЧЕМ?

ИСТИНА И ЕЕ КРИТЕРИИ Почему это так важно? Потому, что к проверке истинности гипотезы о том, что некоторый продукт удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям, фактически сводится ЛЮБАЯ задача определения (выявления) качества этого продукта. А так как, чтобы УПРАВЛЯТЬ качеством, надо уметь его как минимум ОПРЕДЕЛЯТЬ, то вопросы ИСТИНЫ и КРИТЕРИЕВ ее определения – ключевые. (КАЧЕСТВО – мера соответствия продукта предъявляемым ТРЕБОВАНИЯМ. ) Вопросы истинности той или иной гипотезы не имеют никакого смыла вне контекста решения субъектом конкретной проблемы в конкретный момент времени выполнением конкретного действия. (Об этом МНОГО говорилось ранее!) КОНТЕКСТОМ решения проблемы будем называть структуру (J, P, t, A, H), где: J – субъект, решающий проблему; P – проблема, решаемая J (предполагает предметную область Q); t – момент времени, когда J предпринимает попытку решения P; A – действие, выполнением которого J пытается решить P (предполагает Δt), H – гипотеза, предполагаемая истинной в данном контексте решения проблемы. КРИТЕРИЙ ИСТИНЫ. Будем считать гипотезу H истинной в контексте решения проблемы (J, P, t, A, H), если выполнение A в предположении истинности H приводит к решению P.

Пример: P – головная боль, A – прием таблетки от головной боли, H – гипотеза о том, что таблетка – действенная (качественная). Если через Δt после приема таблетки голова прошла, то это значит, что H – истинна. Другие примеры. Как могут быть связаны A и H? Элементарный случай: H – гипотеза о том, что A приведет к решению P. Приметы – как более сложный (и неочевидный) случай связи A и H. Действия на основе любого критерия истины – все равно в большей или меньшей степени – русская рулетка. Субъект предпринимает A на свой страх и риск. Решение на выполнение A он - в лучшем случае! - принимает на основе опыта – множества известных ему случаев {(J*, P*, t*, A*, H*)}, которые он – опять же на свой страх и риск, - считает ПОДОБНЫМИ своему случаю – в том смысле, что на основе этих результатов можно принимать решения по его случаю (J, P, t, A, H). ОЧЕВИДНЫЕ ПАРАДОКСЫ НЫНЕШНЕГО ( «БЕСПРОБЛЕМНОГО» ) ПОДХОДА К УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ (1 -Я И 2 -Я АДМИНИСТРАТИВНАЯ ПЕТЛЯ): 1. Отсутствие проблем трактуется как показатель высокого качества системы. А ведь это – невозможность достоверной оценки качества системы! Способ оплаты врача китайского императора; 22. 06. 1941 (СССР); 11. 09. 2001 (США). 2. Решение о качестве чего-либо принимают те, кто в этой области не имеет проблем ( «начальство» ) – и, значит, не могут достоверно оценить качество!

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СУБЪЕКТОВ: КОНТРАКТ /КОНФЛИКТ Пусть имеются два субъекта – J 1 и J 2, и пусть в момент времени t перед J 1 в предметной области Q 1 стоит проблема P 1, а перед J 2 в предметной области Q 2 стоит проблема P 2. Пример: J 1 – новосел, J 2 – строитель-отделочник. Q 1 – жизнь новосела в новой квартире, Q 2 – жизнь строителя в совершенно другой квартире. P 1 – позарез нужен ремонт в Q 1, P 2 – позарез нужны деньги в Q 2. При этом субъекту J 2 никакой ремонт не нужен (нет у него такой проблемы, в его квартире все в порядке), а J 1 не имеет проблемы с деньгами (в пределах, конечно, того, что он готов заплатить их за требуемый ему ремонт). И вот они взаимодействуют: встречаются, узнают проблемы друга, и каждый берется решить проблему своего контрагента в его проблемной области. А именно: J 2, которому ремонт не нужен, берется-таки за него (делает действие A 2), да еще в чужой квартире Q 1! А J 1, у которого есть деньги, вместо того, чтобы тратить их на что-нибудь полезное для себя, обеспечивает ими жизнь J 2 в его Q 2 (делает действие A 1), до которой ему, в сущности и дела нет! К чему это ведет? К тому, что то, чем каждый из них занимается в рамках этого контракта, A 1 и A 2, ЕГО ПРОБЛЕМОЙ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ! Каждый может лишь ПРЕДСТАВЛЯТЬ, МОДЕЛИРОВАТЬ проблему другого. Следовательно, никто из них не может определить качество и по-настоящему озаботиться качеством выполняемого Ai. Поэтому J 2 может, в принципе, ремонтировать как попало (ему же в Q 1 не жить!), а J 1 может, например, бессовестно задерживать оплату работ, а то и вовсе «кинуть» с деньгами (ему же в Q 2 семью J 2 не содержать!). Вот поэтому-то – КОНТРАКТ/КОНФЛИКТ. Мера добросовестности контрагентов (словами).

Вторая причина, почему КОНТРАКТ/КОНФЛИКТ: потому, что Δt 1 (время выполнения A 1) и Δt 2 (время выполнения A 2) заканчиваются в разное время, то есть ОБЯЗАТЕЛЬНО случится ситуация, когда A 1 уже сделано, а A 2 – еще нет. Или, иными словами, проблема одного из контрагентов уже решена, в то время как проблема другого контрагента – еще нет. Пример: как велась торговля (точнее, совершалась сделка) в Киевской Руси. Еще пример: оригинальный способ ведения строительства на Рублевке. Поэтому единственным способом для каждого из контрагентов добиться решения своей проблемы – это КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА работы, выполненной другим контрагентом. То есть, проверка гипотезы о том, что эта работа выполнена с нужным качеством – таким, чтобы субъект мог решить стоящую перед ним проблему. Пример: что будет, если поручить это постороннему (соседу, например). Еще пример: проблемы оценки работы ответственных должностных лиц.

НАЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ Российская модель качества – как и почему она сформировалась? Почему сложился именно такой тип государства – грозная империя? История противостояния кочевникам. Особенности ландшафта и материала для строительства: в основном – дерево. Отличия отношения к людям Рюрика (подданные) и врагов (ограбляемые). Два типа (условно): римский – камень и уважение прав индивидуума, китайский – не камень и отсутствие гарантий прав индивидуума. Разное поведение субъектов! Так называемое «российское разгильдяйство» именно как ОПТИМАЛЬНЫЙ способ жизни в условиях отсутствия гарантий соблюдения прав субъекта. Жизнь в условиях «проходного двора» . Дачный пример. Пример со строительством избы. «Гармония» интересов империи и ее подданных (пример – крепостное право). Это проявляется вплоть до настоящего времени, несмотря на то, что внешне предпосылки этого вроде бы отпали, но по сути – остались. Отсутствие требуемого качества (товаров, услуг, жизни) является отражением отсутствия проблем у «исполнителя» - при наличии их у «заказчика» .

ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ Пусть имеется субъект J – заказчик. У него в предметной области Q имеются проблемы P 1, P 2, …, PN. Каждая из них имеет свою проблемную область Pi(t) в Q. Для решения этих проблем J заказывает продукт – некоторый программно- аппаратный комплекс (ПАК), например – некоторому субъекту J* - исполнителю. У J* в предметной области Q проблем нет, но у него есть проблемы в своей предметной области Q* - R 1, R 2, …, RM, которые в рамках заключенного между ними контракта должен решить J (например, оплатить работу J* и ПАК). ЭТАП 1. Однако J* надо работать – и для этого он должен вникнуть в проблемы J. Начинают работать АНАЛИТИКИ, которые знакомятся с Q, разбираются в с {Pi} и, в результате, моделируют в Q* проблемные области P*1(t), …, P*N(t) – отражающие то, КАК аналитики поняли проблемы, стоящие перед заказчиком, которые тот хотел бы решить, заказывая и покупая ПАК. Это требования на разработку ПАК (согласованные с заказчиком). Требования к требованиям: однозначность, выполнимость (реализуемость), проверяемость. ЭТАП 2. Далее за дело принимаются ПРОГРАММИСТЫ – разработчики ПАК. Они разрабатывают (согласно техническим требованиям, выработанными аналитиками) ПАК, который должен решать проблемы {P*i}. Качество их этапа работ – мера соответствия требованиям к ПАК, которые заключаются в решении этим программным продуктом проблем {P*i}. Это качество будет проверено на следующем этапе жизненного цикла РПО – этапе тестирования.

ЭТАП 3. После того, как программисты закончат разработку очередного выпуска (релиза) ПАК, за дело принимаются ТЕСТИРОВЩИКИ. Они проверяют качество очередного релиза ПАК – как меру соответствия требованиям к ПАК, которые заключаются в решении этим программным продуктом проблем {P*i}. ДЕФЕКТ – это случай несоответствия требованиям, то есть, случай, когда ПАК не смог решить одну из проблем, для решения которых он разрабатывается. Качество ПАК обратно пропорционально сумме значимостей найденных дефектов. Тестовый проект (МОДЕЛИРОВАНИЕ реальности) – в идеале это объединение областей {P*i}, в реальности – выбранные тестировщиками его подмножества (из соображений их практической значимости либо ограничений по ресурсам). На тестовом проекте проверяется соответствие требованиям (то есть, производится моделирование реальных проблем заказчика и проверяется способность ПАК их решать). Ведется журнал дефектов; обнаруженные дефекты показываются разработчикам. ЭТАП 4. По результатам тестирования РУКОВОДИТЕЛИ – исходя из выявленного качества ПАК – либо отправляют его на доработку (снова на этап 2), либо (если выявленный уровень качества признается допустимым) – в эксплуатацию заказчику. ЭТАП 5. Эксплуатация у ЗАКАЗЧИКА – это, по сути, то же тестирование, только выполняющееся на реальных данных. То есть, во время эксплуатации заказчик убеждается – решает ПАК их проблемы или нет. Также формируется список дефектов, определяется качество ПАК, обратно пропорциональное (ясно чему).

ЭТАП 6. По результатам эксплуатации РУКОВОДИТЕЛИ (и J, и J*) – исходя из выявленного качества ПАК: • либо ничего не делают, если качество ПАК их полностью удовлетворяет (то есть, если поставленные проблемы решены, а новых не возникло); • либо требуют исправить недоработки, если они обнаружены, но являются не новыми проблемами, а ошибками в решении проблем уже сформулированных – переход на этап 2 с передачей списка обнаруженных дефектов; • либо требуют переработать требования и переделать ПАК, если качество ПАК такое плохое, что это свидетельствует о неполном понимании исполнителем проблем заказчика (то есть, того, что от него хочет заказчик; значит, возникли новые проблемы, которые аналитики J* не углядели) – переход на этап 1. ЭТАП 7. Качество ПАК – нормальное, но возникли у J новые проблемы, которые он хотел бы решить с помощью новой версии ПАК – переход на этап 1, к разработке J* новой версии ПАК. Какой этап ЖЦРПО самый главный, ради чего ПО (ПАК) делалось? Жизненный цикл – во-первых, масштабируемый, во-вторых, применим не только к РПО, но и к выпуску чего угодно.

СОЦИАЛЬНЫЙ АСПЕКТ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ Процесс управления качеством – перманентный КОНФЛИКТ. Почему? Потому, что выполнение субъектом J действия A может привести не только к решению его проблемы P с нужным ему качеством, но и к возникновению новых проблем – P 1, P 2, …, PN – у ДРУГИХ субъектов – J 1, J 2, …, JM. Очевидные примеры. Причина этого – НЕИЗОЛИРОВАННОСТЬ субъектов друг от друга, что выражается в том, что изменение состояния одного субъекта вызывает изменение состояния других субъектов. Относительность истины (а, следовательно, и качества!) и, как следствие, непредсказуемость – как перспектив научно-технического прогресса, так и дальнейших перспектив человечества (экология, войны, ОМП, усугубляющиеся…). Социальная составляющая управления качеством и возрастание ее значимости по мере развития и усложнения материальной базы. Пример – ОМП. Это ПЕРВОСТЕПЕННАЯ ПРОБЛЕМА всего человечества, однако реальности повседневной жизни делают ее ОТЛОЖЕННОЙ проблемой, а, значит, вообще не проблемой. То есть, человечество никаких ДЕЙСТВИЙ по ее решению не предпринимает! НАДО ЧТО-ТО ДЕЛАТЬ? !? !? !

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!