Александр Болдачев. Субъектно-событийный подход к моделированию сложных систем

Информация
Год написания: 
2014
Систематизация и связи
Философия науки и техники

Вещная (объектная) онтология

Традиционным для современного человека – и в быту, и в науке, и в философии – является вещноемышление, для которого свойственно описание мира как множества пространственно локализованных объектов-вещей. Сами вещи определяются через совокупность предикатов. Взаимосвязь объектов описывается через отношения и классификации, что формально фиксируется в виде таблиц и графов. Современные методы описания/моделирования сложных систем придерживаются вещной онтологии: сначала декомпозиция – выделение объектов, затем их классификация с приписыванием объектам свойств и установлением между ними отношений («часть-целое», «род-вид», «зависит» и т.д.)

Событийная онтология

Однако в философии, помимо традиционной вещной онтологии, известен еще один, хотя пока еще и не столь распространенный, подход к описанию мира – событийный.  Событийного взгляда на уровне логических, языковых систем придерживался Людвиг Витгенштейн. В начале своего знаменитого «Логико-философского трактата» он констатировал: «Мир – целокупность фактов, а не предметов.… Происходящее, факт — существование со-бытий». Предельно радикальный событийный подход, на уровне основ онтологии, впервые предложил  Бертран Рассел, констатировав: «мир состоит из некоторого числа, возможно конечного, возможно бесконечного, сущностей… Каждая из этих сущностей может быть названа “событием”». Да, мы можем описать, скажем, биологический организм как пространственную структуру из молекул. Но, с другой стороны, можно представить его и как систему событий химических взаимодействий этих молекул, распределенных на некотором промежутке времени. При этом понятно, что событийное описание даст нам более полное понимание организма по сравнению с чисто структурным анализом. Двигаясь дальше вглубь вещей, можно и молекулы описать не как “шарики на палочках”, а как совокупность событий взаимодействия атомов – понятно же, что структура, пространственное положение элементов молекулы вторичны относительно событий электронных обменов. Ну и сами атомы следует описывать как системы актов-событий взаимодействия частиц. В конечном итоге Рассел, анализируя представления квантовой теории о строении материи, приходит к выводу: «материя – это просто удобные способы группирования событий». А на законный вопрос «событий чего? событий происходящих с чем?» отвечает: «событий, которые просто случаются, а не случаются “с” материей или “с” чем-то еще».
 

Компьютерная аналогия

Для понимания сути событийной онтологии нам может помочь компьютерная аналогия. Что такое «мир» компьютера на элементарном (процессорном) уровне? Непрерывный поток простых событий: 0100100100010010010… И ничего больше. Но на другом уровне – уровне интерфейса – некоторые последовательности этого потока выглядят как вполне себе вещи: элементы интерфейса, буквы, герои игры. Каждой «вещи», явленной нам на экране, соответствует некоторая, не обязательно непрерывная, последовательность потока процессорных событий (единичек и нулей). И что мы делаем, когда хотим изменить эти вещи? Правильно, добавляем в исходный поток новые события. Итак, перед нами только события: системы событий и события изменения систем событий, из которых на уровне интерфейса могут быть сформированы новые вещи. Особо зафиксируем:  никаких вещей на уровне элементарного потока нет – они возникают только при приложении к этому потоку шаблонов. Которые, кстати, сами являются распределенными во времени структурами событий этого же потока, поскольку ничего другого в мире компьютера нет.
Из этого философского введения мы должны вынести простую мысль: наш мир можно рассматривать и  как множество вещей, и как поток событий, при этом вещи определяются через множества этих событий.

Событийное описание сложных систем

Безусловно, когда мы обращаемся к прикладным проблемам описания сложной системы, скажем, большого современного предприятия, то нас не должна волновать глубинная (на уровне событий взаимодействия элементарных частиц) событийная онтология каждого болта. Нас, прежде всего, должно интересовать участие болта в функционировании системы, то есть события: «доставили на склад», «подвезли к месту сборки», «ввернули». Причем не просто факт участия, а содержательное его наполнение, с описанием тех свойств, которые были существенны для каждого события. К примеру, для реализации события «подвезли к месту сборки» важен вес болта – нужна ли тележка или можно в коробку болтов в кармане принести. Событие «ввернуть»  осуществимо если резьба болта соответствует резьбе детали. И получается, если мы зафиксируем все события, в которых участвовал болт, то получим полное его описание. Причем не абстрактное, а конкретное и исчерпывающее описание того, как «выглядит» болт для конкретной системы, какими свойствами, в какие моменты и как он участвует в функционировании системы. Если нет события, в котором фиксировался бы цвет болта, то значит в описании болта (для этой системы) и не будет такого свойства, как «цвет». Таким образом, используя предложенный событийный подход, то есть фиксируя все события, в которых  появлялись, измерялись, перемещались, применялись, изменялись и т.д. объекты, мы получим полное описание этих объектов в анализируемой системе.
На первый взгляд, может показаться, что речь идет лишь о некой разновидности формы учета, способе оптимизации записи параметров объектов. Однако давайте рассмотрим, что кроется за казалось бы простой фразой «фиксация события». Возьмем, к примеру, событие «ввернули болт». Здесь важно обратить внимание на то, что в этом событии участвует не один только болт (A), а еще такие объекты, как соединяемые детали (B и C) и субъект (S), который и реализует это событие. (Здесь обязательно следует сделать уточнение, что речь идет не об акте, не о процедуре, не о действии, а именно о событии «ввернули болт», то есть о фиксации факта достижения результата.) То есть полностью наше событие должно быть названо так «субъект S соединил болтом A детали B и C».  Это значит, что запись каждого события системы содержит в себе не только информацию о задействованных объектах, но и данные об их отношениях (объекты A, B и C с момента указанного события образуют целое D) и плюс описание субъекта (S произвел объект  D).  
Итак, фиксация всех событий, реализованных в некоторой сложной системе, должна дать нам исчерпывающее (в рамках данной системы) описание каждого объекта, каждого субъекта и их отношений. По сути, полученный событийный поток содержит полную информацию о системе.

Принцип выделения событий

Понятно, что для анализа функционирования сложной системы, скажем, того же предприятия нет необходимости фиксировать каждое событие на уровне технологических процессов. Скажем, закручивание болта конкретным субъектом в событийном потоке должно быть  представлено двумя событиями: «получение A, B и C», «сдача детали D», а не событиями каждого поворота ключа. Можно указать следующие формальные  условия, выполнение которых определяет необходимость и достаточность включения некоего события в событийный поток:
 

  1. событие выполняется или регистрируется одним из субъектов системы;
  2. событие выполняется над одним из объектов системы;
  3. факт наличия (или отсутствия) события является условием для выполнения события другим субъектом или этим же субъектом, но с другим объектом.

Из приведенных условий следует, что событие определяется посредством  указания объекта (объектов), с которым оно происходит, и субъекта, его выполнившего или зарегистрировавшего. В качестве субъекта может выступать конкретный человек, роль, коллектив, а так же программные агенты, датчики и пр. События, которые влияют на поведение системы, но не связны ни с одним из ее субъектов следует приписывать абсолютному субъекту. Именно потому, что любое событие в системе является таковым только при условия его связи с конкретным субъектом, описываемый подход называется не просто событийным, а субъектно-событийным.

Принцип унификации

Наиболее важным и интересным моментом субъектно-событийного подхода является  принцип унификации описания: все субъекты и все объекты, входящие в предприятие, исчерпывающе описываются как множества событий. Если мы выделим из событийного потока системы все события, реализуемые некоторым субъектом, включая заполнение им каждого пункта анкеты при поступлении на работу, то получим полное описание субъекта. И, аналогично,  если соберем все события, генерируемые всеми субъектами относительно некоторого объекта (события регистрации свойств, изменения свойств, включение в другие объекты), то получим исчерпывающее описание объекта – именно как объекта в конкретной сложной системе. Для соблюдения однородности описания объекта (как множества событий ) изначальное приписывания ему свойств также необходимо фиксировать как событие, отнесенное в прошлое, скажем, на момент включения объекта в систему (поставка материалов, оборудования, новый заказ и пр.). Приписываются такие события абсолютному субъекту. То есть в событийном подходе любое утверждение о любом объекте оформляется как утверждение о событии, фиксируемом или инициируемом конкретным субъектом.
Сказанное об объектах в рамках событийного подхода можно сформулировать и в терминах данных: любые данные в субъектно-событийном подходе порождаются событиями и записываются как события. Данные могут как поступать на вход системы (входящие ресурсы, условия заказа), так и генерироваться в системе (модификация ресурсов) – в любом случае они описываются как события приписывания предиката объекту, выполненные конкретным субъектом.
Итак, в субъектно-событийном подходе основным и единственным элементом описания систем является событие: предприятие представляется как поток событий, выполняемых субъектами над объектами, причем сами субъекты и объекты фиксируются в системе как множества связанных с ними событий, большинство из которых совершается в процессе функционирования предприятия, а часть фиксируется на момент включения объектов и субъектов в систему.

Принцип релятивности

Предложенный принцип фиксации субъектов и объектов (как множеств событий) устраняет абсолютизацию их описания, свойственную вещному подходу. Каждый объект включается в действия субъекта с тем набором параметров, которые различимы в этом действии (понятно, что объект «болт» для рабочего, инженера и бухгалтера имеет разные описания, а для директора вообще не существует). Аналогично и отношения между субъектами фиксируются только в той степени, насколько пересекаются их событийные множества: субъекты связаны с одним объектом, включены в одно действие.
Понятно, что и изменение состояния объектов носит относительный, субъектный характер.  Если какой-либо субъект не различил событие изменения (или это изменение для него несущественно, к примеру, для дизайнера исправление грамматической ошибки в тексте буклета не является событием), то для него объект не изменил состояние.
Событийный подход снимает проблему однозначности классификации объектов: ресурсов, артефактов, документов, продуктов и пр. Поскольку все различаемые субъектами объекты  мыслятся как множества событий, то и нет необходимости абсолютного закрепления их типов: в зависимости от уровня и роли субъекта из общего множества событий, связанных с некоторым объектом, могут быть выделены разные подмножества, которые будут фиксироваться как разные типы — к примеру, как продукт,  документ или вообще мусор ( для уборщицы).
Отмеченный  релятивный принцип в определении объектов и субъектов важен как для унификации и минимизации описания, так и для оптимизации отношений субъектов и объектов. А самое главное, он позволяет продуцировать и анализировать множество существенно не совпадающих, однако, согласованных на нижнем уровне (на уровне потока событий) описаний системы, выполненных с позиции различных субъектов.

Регистрация потока событий

На начальном этапе моделирования системы регистрация потока событий возможна посредством как составления списков всех событий, связанных с каждым субъектом, так и анализа изменений объектов. В конечном итоге массивы событий, выявленных указанными способами регистрации, должны совпасть. А их несовпадение следует воспринимать как указание на наличие проблем в организации системы: бессмысленные события, у которых нет никаких последствий, или события, выполнение которых строго не зафиксировано за конкретным субъектом.

При достаточном уровне информационного оснащения предприятия события могут фиксироваться автоматически посредством парсинга деятельности субъектов.

Сравнение субъектно-событийного подхода с существующими BPM системами

 
Изложенный выше способ анализа и фиксации данных, прежде всего предназначен для моделирования бизнеc-систем. Наиболее близкими по названию и, конечно же, по содержанию к предлагаемому субъектно-событийно подходу следует признать два метода описания бизнес-систем: EPC диаграммы (event-driven process chain, событийная цепочка процессов) и субъектно-ориентированный подход (s-BPM) компании Metasonic. Попробуем сделать сравнительный анализ этих методов моделирования предприятия.

EPC диаграммы

Субъектно-событийный подход расходится с EPC  уже на уровне определения понятия «событие». В EPC событием  считается состояние, фиксируемое на входе или выходе некой функции и задаваемое набором определённых параметров в некоторый момент времени. Хотя интуитивно такое определение события кажется вполне понятным, в общем случае оно содержит в себе большой момент неопределенности: о состоянии чего идет речь? всей системы? некоторого объекта? субъекта? С другой стороны, множество событий, явно влияющих на ход бизнес-процесса, не подпадает под это определение: в EPC фигурируют логические соединители, логические взаимосвязи, потоки информации и другие элементы, которые не описываются как события, хотя, по сути, таковыми являются. Эта неопределенность полностью устраняется в субъектно-событийном подходе благодаря  унификации описания всех сущностей в системе – любая из них фиксируется как множество событий.

Существенным преимуществом субъектно-событийного подхода является устранение множественности типов связей при моделировании (поток управления, поток сообщений, логические связи, ассоциации и пр.) – все связи рассматриваются исключительно как причинно-следственные (логические) связи между событиями. Безусловно, одну цепочку связанных событий  можно обозначить как процесс изменения ресурса, другую — как процесс управления, третью — как выполнение функции субъектом, но в исходной записи все эти процессы есть не что иное, как потоки стандартно описанных событий, связанных через условия выполнения.

Итак, EPC диаграммы с позиции субъектно-событийного подхода следует рассматривать как удобную и наглядную форму представления фрагмента деятельности предприятия, отражающую последовательность выполнения ряда функций одним или несколькими одноуровневыми субъектами. Существующие диаграммы могут служить источником данных для формирования событийного потока предприятия..

Субъектно-ориентированный подход (s-BPM)

С точки зрения развития средств моделирования бизнес-процессов, субъектно-событийный подход нужно рассматривать как следующий шаг после s-BPM. При сохранении всех плюсов последнего, субъектно-событийный подход имеет  важное  преимущество в виде унификации описания субъектов и объектов. Благодаря чему обеспечивается предельное сближение  трех аспектов функционирования предприятия: (1) непосредственной деятельности, (2) её моделирования и (3) оперирования данными. В событийном потоке в одном формате одновременно фиксируется и структура предприятия (отношения между всем его элементами) и полное описание всех элементов (и субъектов, и объектов).

Основу s-BPM составляют акты (события) отношений между субъектами, к которым редуцируется функционирование предприятия, или, точнее сказать, на уровень которых проецируется его деятельность. Двигаясь дальше в этом направлении, субъектно-событийный подход в качестве содержательного  элемента системы предлагает рассматривать любой акт субъекта, все его отношения как с субъектами, так и с объектами, то есть любое событие, способное повлиять на будущее состояние предприятия.

Принцип описания предприятия в s-BPM и в субъектно-событийном подходе близки – берется множество субъектов и фиксируются их отношения, – но в событийном подходе субъект не рассматривается как системообразующий фактор. Субъект не предзадан описанию: как любой объект, он «вырисовывается», выявляется по ходу формирования событийного потока как некоторое множество событий. Основным вопросом при событийном подходе является не «что выполняет вот этот субъект?», а «какой субъект выполняет данное  событие и с каким объектом?». Внимание перемещается с субъекта на событие, делая последнее фундаментальным инвариантом: нескольких субъектов-людей можно объединить в один субъект или, наоборот, один субъект можно разбить на несколько субъектов, а то и вообще заменить программным агентом, также и объект (ресурс) можно поменять на другой – и при этом событие останется тем же самым. То есть само описание предприятия через поток событий максимально приспособлено к модификации и оптимизации, без изменения принципов организации данных и форматов их описания.

В ответ на принцип «описание процесса только пятью символами», выдвинутый s-BPM, субъектно-событийный подход предлагает свой: «описание всего одним символом». Каковой принцип вытекает из понимания организма-предприятия как потока событий: если мы  зафиксируем все события – получим полное описание всей системы. И никаких дополнительных сущностей.

Хотя, конечно, «один символ» это лишь лозунг. Событийный поток предприятия сам по себе не может быть представлен как конечная модель, как логически обособленная схема с фиксированной нотацией. Событийный поток следует понимать как многомерный универсум событий, который для анализа должен быть рассмотрен с некой конкретной точки зрения, спроецирован на некую плоскость. Скажем, если мы выделим события на уровне отношений «субъект-субъект», то  получим субъектно-ориентированное описание (s-BPM). Если зафиксируем события начала и конца выполнения ряда функций – будем иметь EPC-образ фрагмента системы.  То есть, с позиции событийного подхода любая из существующих схем описания бизнес-процессов должна рассматриваться как метод визуализации, как проекция организма-предприятия на одну из возможных смысловых плоскостей. И таких проекций может быть неконечное множество.

Существенным преимуществом субъектно-событийного подхода является то, что он не предлагает некую новую схему, оригинальную модель, а констатирует, что все существующие схемы возможно, с одной стороны, редуцировать к потоку событий, а с другой – автоматически выделить из него путем фиксации некоторых параметров, к примеру, уровня субъекта, движения какого-либо ресурса и пр.
 

Выводы

 

  1. Коротко повторим основные принципы субъектно-событийного подхода:
  2. унификация описания на нижнем уровне: существуют только события, всё остальное – субъекты, объекты (ресурсы, документы) описываются как множества событий;
  3. совмещение модели и данных – событийный поток содержит полную информацию о системе (описание объектов и субъектов, структуру системы);
  4. достижение релятивности описания – любой объект существует  только для указанного субъекта, описывается через множество событий, им различаемых;
  5. формализация уровня описания – субъекты, различающие одинаковые объекты, приписываются к одному уровню, описание обладает целостностью на каждом уровне;
  6. согласование описаний на высшем уровне: все возможные модели (структурные, функциональные и пр.) редуцируются к общему для них потоку элементарных событий.

По своей сути субъектно-событийный подход – это не метод организации, управления, модернизации, оптимизации, а только универсальная платформа для описания сложных систем с распределенной во времени сложностью. Выбор той или иной стратегии управления и оптимизации может быть предложен после формального анализа структуры потока событий системы. Но даже сам факт событийного описания без «навешивания» на него каких-либо стратегий управления и оптимизации дает нам, с одной стороны, инструмент для визуализации работы системы на любых уровнях и с точки зрения любого субъекта, а  с другой – формализацию всех регламентов и инструмент для их быстрой модификации. Ведь регламент это и есть не что иное, как перечень событий, выполняемых некоторым субъектом и условно связанных с другими событиями.

То есть, одним из важных преимуществ субъектно-событийного подхода к анализу сложных систем является изначальное отделение онтологического описания от методов управления и оптимизации. Система предстает перед нами  на нескольких уровнях:
 

  1. нижний уровень событий, содержащий полную информацию о системе;
  2. уровень объектов и субъектов (которые представлены в виде множеств событий);
  3. уровень иерархии систем событий – процессы, действия, деятельность и их связь с объектами и субъектами;
  4. уровень управления и оптимизации, представленный схемами, моделями, отображающими структуру предприятия с различных точек зрения.

Каждый уровень и идеологически и программно надстраивается над нижним как структура из элементов последнего, но онтологически все структуры на всех уровнях состоят из элементов нижнего уровня (событий), могут быть редуцированы к нему. То есть онтологически (и программно) события не различены по уровням, все они являются элементами событийного потока системы.

Следует особо отметить, что субъектно-событийный подход сам по себе является лишь инструментом описания сложных систем и непосредственно не предопределяет какие-либо методы оптимизации и планирования предприятий. (Хотя сам факт моделирования событийного потока системы может выявить проблемы в ее организации и предложить их решения.) Однако именно предельно унифицированное и глобально связанное описание может рассматриваться как основа для внедрения и автоматизации любых методов оптимизации и планирования в реальном масштабе времени.

Литература

  1. Витгенштейн Л. Логико-философский трактат // Витгенштейн Л. Философские работы / Пер. с нем. М. С. Козловой. – М.: Гнозис, 1994. – Ч.1.
  2. Болдачев А. Темпоральность и философия абсолютного релятивизма – М.: Ленанд, 2011.
  3. Болдачев А. Введение в темпоральную онтологию. Кто сегодня делает философию в России. Том III / Автор составитель А. С. Нилогов. — М.: ООО «Сам Полиграфист», 2015
  4. Рассел, Б. История западной философии: в 2 т.– М.: МИФ, 1993
0
Ваша оценка: Нет