Studium wykonalności c.d. czyli analiza systemowa rozwiązania

Wprowadzenie

?Problemy, w któ­rych roz­wią­za­niu mają pomóc budo­wa­ne zło­żo­ne sys­te­my są zwy­kle ?pro­ble­ma­mi zło­śli­wy­mi? . ?Problem zło­śli­wy? to taki skom­pli­ko­wa­ny pro­blem, w któ­rym jest tak wie­le powią­za­nych ze sobą bytów, że nie ist­nie­je jego osta­tecz­na spe­cy­fi­ka­cja. Prawdziwy cha­rak­ter pro­ble­mu obja­wia się dopie­ro w mia­rę opra­co­wy­wa­nia rozwiązania.?

W roku 2014 w arty­ku­le Studium wyko­nal­no­ści pro­duk­tu – czym napraw­dę jest napi­sa­łem na zakończenie:

W lite­ra­tu­rze moż­na spo­tkać róż­ne ?defi­ni­cje? stu­dium wyko­nal­no­ści, jed­nak ta któ­rą opi­sa­łem, zda­je się być naj­bliż­sza defi­ni­cji, któ­rą przy­to­czy­łem na począt­ku: bazu­ją­cej na zna­cze­niu słow­ni­ko­wym. Praktyka poka­zu­je, że inten­cje spon­so­rów tych ana­liz są z nią zbież­ne: celem jest pod­ję­cie decy­zji o naj­mniej­szym ryzy­ku w świe­tle posia­da­nej na dany temat wiedzy.

Definicje bazu­ją­ce na tech­nicz­nej i finan­so­wej wyko­nal­no­ści dane­go pro­jek­tu, są spo­ty­ka­ne dość czę­sto i w lite­ra­tu­rze i na stro­nach wie­lu insty­tu­cji. Metoda pro­wa­dze­nia takich ana­liz, bazu­ją­ca na mode­lo­wa­niu czy­li na ana­li­zie sys­te­mo­wej, wyda­je się być jed­nak najwłaściwszą.

Warto jed­nak zwró­cić uwa­gę, że wyko­nal­ność tech­nicz­na a zdol­ność do sfi­nan­so­wa­nia to nie to samo? Studium wyko­nal­no­ści tech­no­lo­gicz­nej doty­czy pro­duk­tu pro­jek­tu lub efek­tu orga­ni­za­cyj­ne­go jakie­go ocze­ku­je­my. Ocena tego czy pozy­ska­my finan­so­wa­nie to nie wyko­nal­ność a zdol­ność do sfi­nan­so­wa­nia (stu­dium wyko­nal­no­ści finan­so­wo-eko­no­micz­nej). To są róż­ne analizy.

To był arty­kuł o ogól­nych zasa­dach reali­za­cji ana­li­zy jaką jest stu­dium wyko­nal­no­ści. Tym razem o tym, czym kon­kret­nie jest etap czę­sto nazy­wa­ny Identyfikacją pro­jek­tu i czym zaj­mu­je się jako ana­li­tyk w takich pro­jek­tach.

Struktura analizy

Kontynuując wątek stu­dium wyko­nal­no­ści, opra­co­wa­nie takie moż­na zobra­zo­wać tak:

Każda inwe­sty­cja ma cha­rak­ter mate­rial­ny i finan­so­wy. Materialny doty­czy przed­mio­tu inwe­sty­cji (nowy lub zmie­nia­ny sys­tem) zaś finan­so­wy doty­czy kosz­tu jego pozy­ska­nia lub zmiany. 

Moja pra­ca to opra­co­wa­nie Modelu sys­te­mu. Potrzebuję do tego eks­per­ta dzie­dzi­no­we­go. Analiza finan­so­wa i opis finan­so­wa­nia, powsta­ją na pod­sta­wie Modelu. Całość dopie­ro sta­no­wi sobą Studium Wykonalności (nie licząc oczy­wi­ście same­go wnio­sku, któ­ry opra­co­wu­je wnioskujący).

Wymagania formalne

Instrukcje dla wnio­sko­daw­ców (np. Instrukcja spo­rzą­dza­nia Studium Wykonalności Inwestycji (Projektu) dla wnio­sko­daw­ców ubie­ga­ją­cych się o wspar­cie z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego Województwa Świętokrzyskiego na lata 2014 – 2020, dalej Instrukcja) zawie­ra­ją mię­dzy inny­mi takie zalecenia: 

Identyfikacja pro­jek­tu powin­na dostar­czyć zwię­złej i jed­no­znacz­nej infor­ma­cji na temat jego cało­ścio­wej kon­cep­cji i logicz­nych ram. Projekt powi­nien sta­no­wić samo­dziel­ną (pod kątem ope­ra­cyj­no­ści) jed­nost­kę ana­li­zy. Oznacza to, że powi­nien on obej­mo­wać wszyst­kie zada­nia inwe­sty­cyj­ne, któ­re spra­wia­ją, że efek­tem reali­za­cji pro­jek­tu jest stwo­rze­nie w peł­ni funk­cjo­nal­nej i ope­ra­cyj­nej infra­struk­tu­ry, bez koniecz­no­ści reali­za­cji dodat­ko­wych zadań inwe­sty­cyj­nych nie uwzględ­nio­nych w tym projekcie.

To ozna­cza, że musi powstać pro­jekt cało­ści roz­wią­za­nia. Studium wyko­nal­no­ści to opra­co­wa­nie poka­zu­ją­ce tak­że model roz­wią­za­nia będą­ce­go przed­mio­tem ana­li­zy, jego wewnętrz­ną struk­tu­rę i mecha­nizm działania. 

Podstawowym celem stu­dium wyko­nal­no­ści tech­nicz­nej jest uwia­ry­god­nie­nie tego, że sys­tem będą­cy przed­mio­tem wnio­sku, może powstać i speł­ni swo­ją rolę, tego że cel pro­jek­tu zosta­nie osią­gnię­ty. Celem pro­jek­tu nie może być samo tyl­ko pozy­ska­nie dotacji. 

Jak to uwia­ry­god­nić? Należy wyka­zać nie tyl­ko to, że posia­da się środ­ki na sfi­nan­so­wa­nie przed­się­wzię­cia, nale­ży przede wszyst­kim uwia­ry­god­nić to, że sys­tem powsta­nie i osią­gnię­te zosta­ną cele zapo­wia­da­ne efek­ty. Jak? Po pro­stu nale­ży opra­co­wać model sys­te­mu, nie raz wręcz od zera go zapro­jek­to­wać, i poka­zać, że rozu­mie­my to co chce­my wytwo­rzyć lub zmienić.

Studium wyko­nal­no­ści to naj­czę­ściej żąda­nie inwe­sto­ra, czy­li pod­mio­tu finan­su­ją­ce­go przed­się­wzię­cie. Celem inwe­sto­ra zaś nie jest samo tyl­ko wyda­wa­nie pie­nię­dzy. Jak już pisa­łem w arty­ku­le Studium wyko­nal­no­ści pro­duk­tu – czym napraw­dę jest, stu­dium wyko­nal­no­ści powin­no zawie­rać opis sta­nu przed­mio­tu ana­li­zy obec­ne­go i planowanego. 

Wymieniona na począt­ku Instrukcja jasno precyzuje: 

Opis sta­nu aktu­al­ne­go (przed reali­za­cją)
Elementem wyj­ścio­wym w popraw­nie spo­rzą­dzo­nej ana­li­zie jest rze­tel­ny i dokład­ny opis sta­nu aktu­al­ne­go inwe­sty­cji pla­no­wa­nej do reali­za­cji. Jasno i czy­tel­nie opi­sa­ny aktu­al­ny stan pozwa­la w spo­sób przej­rzy­sty przejść do iden­ty­fi­ka­cji ist­nie­ją­cych pro­ble­mów oraz potrzeb, a tym samym do uza­sad­nie­nia potrze­by reali­za­cji pro­jek­tu. Celem opi­su sta­nu obec­ne­go jest odda­nie peł­ne­go obra­zu sta­nu ist­nie­ją­ce­go i przed­sta­wie­nie oto­cze­nia, w któ­rym będzie reali­zo­wa­ny pro­jekt. Opis sta­nu obec­ne­go jest rów­nież pod­sta­wą oce­ny potrze­by reali­za­cji pro­jek­tu. […] Na tym eta­pie powin­ny być wska­za­ne obec­ne pro­ble­my wyni­ka­ją­ce ze sta­nu aktualnego.

Kolejna część opra­co­wa­nia powin­na zawierać:

Opis sta­nu pro­jek­to­wa­ne­go
Wymagane jest szcze­gó­ło­we dopre­cy­zo­wa­nie i uza­sad­nie­nie zakre­su rze­czo­we­go pro­jek­tu, pre­zen­tu­jąc jego cel, kwe­stie któ­rych będzie doty­czył, infra­struk­tu­rę jaka ma zostać stwo­rzo­na, itp. […] Dodatkowo, nale­ży prze­pro­wa­dzić ana­li­zę pro­jek­tu w kon­tek­ście całe­go ukła­du infra­struk­tu­ry, tj. funk­cjo­nal­ne i rze­czo­we powią­za­nia mię­dzy danym pro­jek­tem, a ist­nie­ją­cą infrastrukturą.

Zwieńczeniem cało­ści tej czę­ści Studium Wykonalności powin­na być: 

Definicja celów pro­jek­tu
Zdefiniowanie celów jest nie­zbęd­nym eta­pem słu­żą­cym iden­ty­fi­ka­cji i ana­li­zie pro­jek­tu. Stanowi ono punkt wyj­ścia do prze­pro­wa­dze­nia jakiej­kol­wiek oce­ny inwestycji.

oraz

Wskaźniki reali­za­cji celów pro­jek­tu
Realizacja celu musi być mie­rzo­na za pomo­cą przy­naj­mniej jed­ne­go wskaź­ni­ka rezultatu.

Zależnie od nabo­ru istot­ne są deta­le doty­czą­ce celów spon­so­ra, jed­nak co do zasa­dy stu­dium wyko­nal­no­ści to nie tyl­ko ana­li­za finan­so­wa. Kluczem jest wyka­za­nie, że otrzy­ma­ne środ­ki finan­so­we przy­nio­są ocze­ki­wa­ne efekty: 

Zgodnie z cyto­wa­na instruk­cją Wniosek o finan­so­wa­nie to opi­su okre­ślo­ne­go eta­pu roz­wo­ju orga­ni­za­cji (sys­te­mu): pomię­dzy Stanem aktu­al­nym a Stanem pla­no­wa­nym (patrz wykres powy­żej). Całość to nic inne­go jak stan­dar­do­wa pro­ce­du­ra tak zwa­nej ogól­nej ana­li­zy sys­te­mo­wej (któ­rej nie nale­ży utoż­sa­miać tyl­ko z sys­te­ma­mi informatycznymi):

Najpierw dowiedz­my się ?jak jest i dla­cze­go jest tak jak jest? a potem napisz­my ?jak powin­no być i co nale­ży uczy­nić, aby było tak jak być powin­no? .

W dal­szej czę­ści opi­szę pokrót­ce jak sfor­ma­li­zo­wa­ny­mi meto­da­mi i narzę­dzia­mi moż­na wyko­nać powyż­szą analizę.

Sformalizowane modelowanie systemów 

Nie tak daw­no, w arty­ku­le o mecha­tro­ni­ce (Inteligentna pral­ka) pre­zen­to­wa­łem meto­dę pro­jek­to­wa­nia sys­te­mów wyma­ga­ją­cych inter­dy­scy­pli­nar­nej wie­dzy. Prosty dia­gram poni­żej poka­zu­je struk­tu­rę opi­sa­ne­go tam systemu: 

Struktura taka jak ta, poka­zu­je ele­men­ty z jakich skła­da się roz­wią­za­nie i to jak owa całość jest skon­stru­owa­na, jak współ­dzia­ła­ją jej poszcze­gól­ne ele­men­ty. Taki model jest pierw­szym testem poka­zu­ją­cym, że to będzie dzia­ła­ło”. Modele takie moż­na testo­wać, bo ich two­rze­nie to sfor­ma­li­zo­wa­ny pro­ces. Wśród wie­lu cech ele­men­tów mode­lu jest (może być) tak­że koszt jego pozy­ska­nia. Dlatego model taki nie tyl­ko peł­ni rolę pro­jek­tu, peł­ni tak­że role szkie­le­tu wyce­ny: każ­dy ele­ment nale­ży wyce­nić czy­li podać koszt wytwo­rze­nia lub zaku­pu kom­po­nen­tów, koszt pra­cy zwią­za­nej z jego mon­ta­żem, koszt uru­cho­mie­nia całości. 

Najczęściej w doku­men­tach tego typu spo­ty­ka­my sche­ma­ty blo­ko­we, opra­co­wa­ne jako nie­for­mal­ne struk­tu­ry, np. takie jak poniższa: 

Zaletą takiej for­my pre­zen­ta­cji jest rela­tyw­na łatwość ich opra­co­wa­nia, pew­ne walo­ry este­tycz­ne, wadą zaś tej for­my jest to, że nie ist­nie­je żad­na moż­li­wość wali­da­cji takich dia­gra­mów (wery­fi­ka­cji popraw­no­ści, spój­no­ści i kom­plet­no­ści). Jako model są prak­tycz­nie nie­przy­dat­ne do innych celów niż nie­for­mal­na ilu­stra­cja. Niestety nie nada­ją się jako mate­riał badaw­czy do stu­dium wykonalności. 

Aby uzy­skać model do celów ana­li­zy, nale­ży sche­mat blo­ko­wy sfor­ma­li­zo­wać. Standardowym narzę­dziem for­ma­li­za­cji w inży­nie­rii są rysun­ki tech­nicz­ne, jed­nak te pozwa­la­ją jedy­nie na udo­ku­men­to­wa­nie struk­tu­ry konstrukcyjnej. 

W obec­nych cza­sach coraz wię­cej kon­struk­cji to wła­śnie kon­struk­cje mecha­tro­nicz­ne, czy­li struk­tu­ry skła­da­ją­ce się ele­men­tów nie tyl­ko mecha­nicz­nych. Elementy tych struk­tur nie tyl­ko są z sobą połą­czo­ne”, one na sie­bie oddzia­łu­ją, i to nie raz w bar­dzo wyra­fi­no­wa­ny spo­sób: wymie­nia­ją sygna­ły ste­ru­ją­ce. System grzew­czy – nie­for­mal­ny dia­gram – poka­za­ny powy­żej, w wer­sji sfor­ma­li­zo­wa­nej będzie wyglą­dał mniej wię­cej tak jak sche­mat poni­żej (to nie jest ten sam sys­tem, to wyłącz­nie przy­kła­dy dokumentów):

Formalizm tych sche­ma­tów pole­ga na pre­cy­zyj­nym opi­sie (mode­lo­wa­niu) nie tyl­ko samej kon­struk­cji, zawie­ra tak­że peł­ny opis mecha­ni­zmu działania. 

diagram_aspects_new.png
(https://​docs​.noma​gic​.com/​d​i​s​p​l​a​y​/​S​Y​S​M​L​P​1​9​0​/​D​i​a​g​r​a​m​+​a​s​p​e​cts)

Jak widać, szcze­gó­ło­wość opi­su moż­na dosto­so­wać do potrzeb: celu two­rze­nia modelu. 

Modele two­rzo­ne do celów stu­diów wyko­nal­no­ści cha­rak­te­ry­zu­ją się mniej­szą licz­ba szcze­gó­łów. Celem ich two­rze­nia jest raczej inwen­ta­ry­za­cja kom­po­nen­tów sys­te­mu, pozwa­la to łatwo uzu­peł­nić cechy kom­po­nen­tów np. o ich koszt pozy­ska­nia i pra­co­chłon­ność uru­cho­mie­nia (koszt pra­cy). Wtedy struk­tu­ra mode­lu ma postać np. jak poni­żej :

(https://​www​.scien​ce​di​rect​.com/​t​o​p​i​c​s​/​c​o​m​p​u​t​e​r​-​s​c​i​e​n​c​e​/​i​n​t​e​r​n​a​l​-​b​l​o​c​k​-​d​i​a​g​ram)

Podsumowanie

Korzystanie z ana­li­zy sys­te­mo­wej jako narzę­dzia i two­rze­nie sfor­ma­li­zo­wa­nych sche­ma­tów blo­ko­wych, na uży­tek ana­liz wyko­nal­no­ści, to nie tyko uwia­ry­god­nie­nie samej analizy. 

Studium wyko­nal­no­ści sta­no­wi sobą pre-pro­jek­to­wa­nie sys­te­mu będą­ce­go przed­mio­tem ana­li­zy. To począ­tek opra­co­wy­wa­nia rozwiązania.

,

To tak­że obni­że­nie ryzy­ka pro­jek­tu, gdyż mode­le sys­te­mo­we pozwa­la­ją na wery­fi­ka­cję pro­jek­tu już na eta­pie jego doku­men­to­wa­nia. Dodatkowo, uzu­peł­nia­jąc mode­le o kosz­ty kom­po­nen­tów, uwia­ry­gad­nia­my tak­że wyce­nę: mamy pew­ność, że nicze­go nie pomi­nę­li­śmy. .

Oferta

Osoby zain­te­re­so­wa­ne wyce­ną takiej usłu­gi (zawsze Analiza Biznesowa, cza­sa­mi tak­że Projekt Techniczny Rozwiązana) zapra­szam na stro­nę Regulamin świad­cze­nia usług.

Źródła

Arantes, M., Bonnard, R., Mattei, A. P., & de Saqui-Sannes, P. (2018). General archi­tec­tu­re for data ana­ly­sis in indu­stry 4.0 using SysML and model based sys­tem engi­ne­ering. 2018 Annual IEEE International Systems Conference (SysCon), 1 – 6. https://​doi​.org/​1​0​.​1​1​0​9​/​S​Y​S​C​O​N​.​2​0​1​8​.​8​3​6​9​574
Friedenthal, S., Moore, A., & Steiner, R. (2015). A prac­ti­cal guide to SysML: the sys­tems mode­ling lan­gu­age (Third edi­tion). Elsevier, MK, Morgan Kaufmann is an imprint of Elsevier. https://www.sciencedirect.com/book/9780128002025/a‑practical-guide-to-sysml
Rittel, H. W. J., & Webber, M. M. (1973). Dilemmas in a gene­ral the­ory of plan­ning. Policy Sciences, 4(2), 155 – 169. https://​doi​.org/​1​0​.​1​0​0​7​/​B​F​0​1​4​0​5​730
Coffey, B. (2017). Unpacking the impli­ca­tions of label­ling envi­ron­men­tal issu­es as wic­ked pro­blems.’ 16.
Camillus, J. C. (2008). Strategy as a Wicked Problem. Harvard Business Review, 11.
Mattei, A. P., Loures, L., de Saqui-Sannes, P., & Escudier, B. (2017). Feasibility stu­dy of a mul­ti­spec­tral came­ra with auto­ma­tic pro­ces­sing onbo­ard a 27U satel­li­te using model based spa­ce sys­tem engi­ne­ering. 2017 Annual IEEE International Systems Conference (SysCon), 1 – 8. https://​doi​.org/​1​0​.​1​1​0​9​/​S​Y​S​C​O​N​.​2​0​1​7​.​7​9​3​4​725
Koźmiński, A. K. (1979). Decyzje: ana­ly­za sys­te­mo­wa orga­ni­za­cji. Pánstwowe Wydawn. Naukowe.
Herrold, J. (2016). System Architecture using SysML – Despite the GAPS! 37.
Steimer, C., Fischer, J., & Aurich, J. C. (2017). Model-based Design Process for the Early Phases of Manufacturing System Planning using SysML. Procedia CIRP, 60, 163 – 168. https://​doi​.org/​1​0​.​1​0​1​6​/​j​.​p​r​o​c​i​r​.​2​0​1​7​.​0​1​.​036
Thramboulidis, K. (2013). Overcoming Mechatronic Design Challenges: the 3+1 SysML-view Model. 1, 10.
Ireland, C., & Bowers, D. (2015). Exposing the Myth: Object-Relational Impedance Mismatch is a Wicked Problem. 6. http://oro.open.ac.uk/43318/1/download.php_articleid%3Ddbkda_2015_2_10_50020
Mili, S., Nguyen, N., & Chelouah, R. (n.d.). Connected Systems Modeling and Validation. 5.