Текст книги "Целостный метод – теория и практика"

Концептуальные и физические системы (виртуальные и реальные). По признаку принадлежности к стадиям жизненного цикла можно различать концептуальные и физические системы. На концептуальной и постфизической стадиях система существует в концептуальной форме, на физической стадии – в физической форме.

Концептуальные системы – это модели систем в виде замыслов, идей, концепций, схем и методов построения систем, математических и иных моделей систем, программ и планов системной деятельности, проектов систем, опытных образцов, макетов, полезных моделей, промышленных образцов, других объектов промышленной собственности, объектов авторского права и смежных прав. Концептуальные системы могут использоваться для производства новой информации и знаний в сферах науки, проектирования, культуры, образования, управления и для построения физических систем. Концептуальными системами являются системы наук, как совокупности описания способов и средств взаимодействия внутренней среды элементов (частей) человеческого разума, как системы, с внешней средой. Концептуальные системы тиражируются, распространяются и хранятся с помощью физических носителей информации: бумага, компьютерные носители, опытные образцы, демонстрационные макеты, архивные модели, видеопленка, аудиокассеты, а также с помощью физических процессов говорения и слушания, радио – и телепередач и т.д. Физические носители также могут представлять собой системы или подсистемы систем, но, как правило, это системы, построенные в соответствии с другими концептуальными моделями, чем та концептуальная система, для которой они используются, как носители.

Физические системы – это реализация концептуальной системы в виде совокупности компонент ресурсов (материальных, человеческих, энергетических, природных, информационных, финансовых, коммуникационных, недвижимости, машин, оборудования). К физическим системам относятся технологические системы материального производства, экономико-административные системы управления производством, системы связи, системы организации образования и научных исследований, системы управления, анализа и проектирования, компьютерные системы и сети и другие системы. Результат их деятельности – знания и умения человека, услуги, материальные, энергетические, информационные товары, потребляемые сферами общественного производства и потребления и природной средой.

Природные и искусственные системы. По признаку происхождения различаются природные и искусственные системы.

Природные системы созданы природой: водные системы (пресноводные и морские), атмосферные, горные системы, солнечная система. В классе природных систем особое место занимают экологические системы. Мы здесь не рассматриваем вопрос, являются ли действия природы разумными. Мы имеем в виду лишь состоявшийся факт наличия системы, к появлению которой человек не имеет отношения; следовательно, считаем мы, эта система создана природой. Природа, в нашем понимании, созидатель систем, который, во-первых, не человек, во-вторых, действует не по тем правилам, которые может объяснить для себя человек, и, в-третьих, эти правила приводят к лучшим результатам в смысле построения систем.

Искусственные системы созданы человеком: производственная система, система исследования космоса, робототехнические системы, системы сферы здравоохранения, системы обороны, обучающие системы, информационные системы, энергетические системы, коммуникационные системы, государственные системы, политические партии. Внешняя среда создает определенные мотивации, в силу которых поведение человека становится целенаправленным. Как правило, эти цели более успешно достигаются, если человек для этого создает системы, как совокупность способов и средств взаимодействия внутренней среды некоторого набора элементов (частей) с внешней средой.

Социальные системы, системы «человек-машина» и машинные системы. По признаку участия человека в качестве части (элемента, подсистемы) искусственной системы можно различать системы социальные, системы «человек-машина» и системы машинные.

Социальные системы состоят только из людей и причинно-следственных отношений между ними. Процессы достижения целей и деятельность социальных систем лежат в области принятия решений. Эти решения в большинстве случаев относятся к вопросам развития социальных систем и их элементов и совершенствования влияния факторов целостности в социальных системах. Примерами таких систем могут служить органы управления промышленными фирмами, правительственные ведомства, политические партии, общественные объединения. Наиболее важное значение для таких систем имеют организационная структура (структура действия факторов целостности) и поведение людей, как элементов и частей системы.

Системы «человек-машина» состоят из людей и из компонентов других видов ресурсов (автомобиль, трактор, участок земли, здания, сооружения, компьютер, технологическое оборудование). В большинстве своем системы «человек-машина» являются подсистемами больших и сложных производственных систем в различных сферах деятельности человека.

Машинные системы состоят только из машин (компьютеров, контроллеров, регуляторов, технологического оборудования, аппаратов). Это гидроэнергетические системы, системы автоматического регулирования и управления, крылатые ракеты, метеорологические спутники земли, роботы-манипуляторы, транспортные системы. Среди машинных систем выделяются системы, способные самонастраиваться и адаптироваться к изменениям условий внешней среды (самонастраивающиеся системы, адаптивные системы, инвариантные системы).

Открытые и закрытые системы. По признаку наличия взаимодействий с внешней средой системы и с внутренней средой элементов системы можно выделить закрытые и открытые системы.

Система является закрытой, если в ней закрыты границы между ней и внешней средой и ней и внутренними средами элементов (частей) системы. В реальности трудно представить себе модель закрытой границы между внешней средой системы и системой. Еще более затруднительно представить себе модель закрытой границы между системой и внутренней средой ее элементов. Например, трудно представить себе такую закрытую границу, которая позволяет производственной системе не зависеть от настроения и состояния здоровья сотрудника, от тех воздействий, которым он подвергся в семье, на транспорте, на рынке ценных бумаг. Например, не является закрытой, в смысле зависимости от внутренней среды элементов, система автоматического регулирования уровня жидкости в некотором технологическом цикле; по мере износа датчика и исполнительного механизма система будет переходить к новым устойчивым состояниям и, затем, к состоянию отказа, к потере работоспособности. Тем не менее, закрытые системы находят постоянное применение при моделировании систем, при проведении научных исследований, при проектировании систем. Так, при проведении научных исследований и постановке лабораторных экспериментов принимаются меры по созданию закрытой системы, т.е. по закрытию границы между системой и влияющими на нее средами. Это делается во многих случаях, напр., для изучения на земле поведения человека в космосе, для анализа условий протекания химических реакций, для изучения физических свойств сплавов металлов и т.д.

Система называется открытой, если открыты границы между системой и ее внешней средой и/или между системой и внутренней средой элементов системы. Модель открытой системы не может быть построена в виде замкнутой концептуальной системы. Так, к открытым системам относятся экологические, социальные, производственные, технологические, экономические системы. Все живые системы – открытые системы.

Постоянные и временные системы. По признаку наличия или отсутствия постфизической стадии жизненного цикла системы можно различать постоянные и временные системы.

Постоянная система всегда присутствует в концептуальной и/или физической форме. Для нее не существует проблемы постфизической, «пассивной» формы существования. Постоянная система всегда есть и функционирует, производя преобразования, соответствующие замыслу внешней среды. Понятие «всегда» означает всегда, в любой момент времени, когда у внешней среды возникает потребность в результатах функционировании этой системы, постоянная система производит необходимые действия.

Временная система – это система, необходимая внешней среде в течение ограниченного периода времени. После ее «активного использования» необходимость внешней среды во взаимодействии с данной системой отпадает. Система переходит в постфизическую стадию жизненного цикла. Временными системы могут быть по замыслу или по обстоятельствам. Длительность времени существования системы может быть заранее задана или она может зависеть от сочетания характеристик внешней и внутренней сред. Сочетание характеристик внешней и внутренней сред, приводящее к гибели системы, может наступить по заранее составленному плану либо это случайное событие. Предприятия, создаваемые для организации уникального спортивного или зрелищного мероприятия, для съемки фильма, для осуществления одиночного кругосветного путешествия, для организации гастролей выдающегося рок-музыканта в городе Н., являются временными по замыслу. Предприятие по выпуску молочной продукции, обанкротившееся в связи с резким падением спроса на его продукцию, университет, закрывающийся в связи с изменением спроса на рынке труда, – временные системы по обстоятельствам.

Естественно, что и концептуальные, и реальные системы являются, в большинстве своем, системами постоянными по замыслу и временными по обстоятельствам. Даже классно-урочная система Яна Коменского может оказаться временной системой, что представить себе пока невозможно.

Стабильные и нестабильные системы. По признаку стабильности результата функционирования, либо стабильности структуры или процесса системы, либо стабильности некоторого набора характеристик системы могут различаться стабильные и нестабильные системы.

Результат функционирования системы оценивается внешней средой, как правило, с помощью набора критериев; эти критерии определяют, является ли данный конкретный результат деятельности системы (и/или процесс системы, и/или структура системы, и/или некоторый набор характеристик системы) таким же привлекательным для внешней среды, как и предыдущие результаты, или нет. Если на протяжении длительного периода времени сохраняется привлекательность системы для внешней среды по этим признакам, то это – стабильная система. Если внешняя среда установила для себя, что система часто теряет свою привлекательность, то это – нестабильная система.

Система может путем изменения своей структуры или процесса восстановить свою репутацию и вновь доказывать свою стабильность внешней среде. Собственно таким путем и достигается стабильность системы. В этом случае система опережает анализ со стороны внешней среды и проводит его сама для того, чтобы заранее определить целесообразные изменения процесса и структуры для создания обоснованного имиджа стабильной системы. Такая деятельность является составной частью маркетинга и менеджмента фирмы. Во многих случаях невозможно постоянно на практике определять результат функционирования системы, например, для воинских формирований. В этих случаях показателем стабильности системы может явиться некоторый набор ее характеристик (состояние воинской дисциплины, следование уставам, умение ходить в строю, умение вовремя ложиться и вставать, умение зарабатывать хорошие показатели на учениях и т.д.).

Итак, в терминах системной технологии стабильность системы – это стабильность проявления ею целостности первого типа по отношению к внешней среде.

Технологические и управленческие системы. По признаку участия в выпуске изделия можно разделять системы технологические, управленческие, производственные. Технологические системы непосредственно заняты выпуском изделий (система-объект). Управленческие системы заняты обеспечением качественного взаимодействия подсистем технологической системы между собой и обеспечением взаимодействия технологической системы в целом с внешней средой (система-субъект).

Системы производства (производственные системы). Производственная система – это объединение технологической и управленческой систем (завод, комбинат, фирма, корпорация и т.д.).По признаку вида результата производства различаются производственные системы материального, информационного, энергетического, человеческого, коммуникационного, финансового, природного, строительного производств. Все эти системы предназначены для удовлетворения определенных потребностей жизнедеятельности человека, домашнего хозяйства, общества, общественного производства в знаниях, товарах, услугах. Это – материальные товары, информационные товары и услуги, энергетические, человеческие, коммуникационные, финансовые, природные ресурсы, ресурс недвижимости и машин.

Системы управления (управленческие системы). По признаку участия нижних уровней в управлении можно различать административные, демократические, административно-демократические системы управления.

Системы административного управления при принятии решений рассматривают преимущественно только те альтернативы, которые выработаны ими или вышестоящими уровнями иерархии управления. Нижестоящие уровни необходимы в данном случае только для обеспечения информацией о своем состоянии и для исполнения решений. Априори здесь предполагается недостаточная компетентность системы нижнего уровня в вопросах выработки и принятия решений.

Системы демократического управления при принятии решений рассматривают все альтернативы, поступающие от систем всех уровней, и считают их компетентность достаточной для квалифицированной разработки представляемых ими альтернатив и для квалифицированной оценки альтернатив, представляемых другими. Принятие решений осуществляется на основе большинства голосов, поданного за конкретный вариант решения, от представителей систем всех уровней.

Системы административно-демократического управления при принятии решений рассматривают вначале все альтернативы, поступающие от систем всех уровней и мнения всех уровней обо всех альтернативах. Принятие решений осуществляется системой верхнего уровня после изучения всех мнений и всех альтернатив.

Системная технология рассматривает также административные, демократические, административно-демократические системы проектирования, анализа, исследований, производства, экспертизы, контроля (мониторинга, инспекции, надзора), разрешительные (лицензирования), архивные.

Деятельностные системы. По признаку вида деятельности, связанной с удовлетворением потребностей внешней среды, системы можно разделить на аналитические, экспертные, исследовательские, проектные, производственные, управленческие, архивные, разрешительные, контрольные.

Деятельность аналитических систем заключается в анализе потребностей внешней среды, а также результатов и целей, соответствующих этим потребностям. Кроме того, они осуществляют анализ требований к построению производственных и управленческих систем по обеспечению производства результатов. Результат аналитической системы – аналитический проект.

Деятельность исследовательских систем заключается в изучении всех альтернатив удовлетворения потребностей внешней среды в определенных знаниях, товарах, услугах. Результат – исследовательский проект будущей системы для достижения поставленных целей, содержащий альтернативы ее практической реализации.

Деятельность проектных систем заключается в выборе окончательного варианта построения системы и в создании практического проекта, который можно реализовать с учетом всех ограничений и возможностей производства.

Деятельность управленческих систем заключается в обеспечении ресурсами и взаимном согласовании действий всех систем, в том числе производственных и технологических, участвующих в удовлетворении потребностей внешней среды от момента возникновения идеи потребности до смены данной потребности другой. Управленческие системы осуществляются в соответствии с проектом системы управления.

Деятельность экспертных систем заключается в выработке заключений о соответствии конкретных потребностей, а также целей, ресурсов и технологий их достижения, интересам внешней среды или ее конкретной части, например, государственного органа. Экспертные системы осуществляются в соответствии с проектом экспертной системы.

Деятельность архивных систем заключается в обеспечении сохранности и предоставлении информации о прошлой деятельности и целях внешней среды и о создававшихся ею системных триадах. Архивные системы осуществляются в соответствии с проектом архивной системы.

Деятельность разрешительных систем заключается в определении соответствия некоторой заявляемой системной триады требованиям внешней среды и/или в определении возможности для разрешения (лицензии) осуществлять заявленный вид деятельности данному заявителю. Разрешительные системы осуществляются в соответствии с проектом системы лицензирования.

Деятельность контрольных систем заключается в сравнении фактической и проектной (или декларируемой) систем, нахождения причин расхождений и возможностей для обеспечения их взаимного соответствия. Контрольные системы (системы мониторинга, надзора) осуществляются в соответствии с проектом контрольной системы.

• Основная, дополнительная и полная системы. Все рассмотренные нами системы с позиций целостного метода рассматриваются как полные системы, состоящие из основной и дополнительной систем. В любой полной системе равнозначными являются основная и дополнительная системы. Основная система предназначена для производства результата (знания, товара, услуги), необходимого внешней среде. Дополнительная – для обеспечения транспортно-складских операций поддержки процессов и структур основной системы.

Так, в полных системах управления должна выделяться основная система, предназначенная для выработки управленческих решений (услуг по управлению), и дополнительная – для услуг по информационной поддержке процессов выработки решений. В дополнительной системе осуществляются транспортно-складские процессы сбора, хранения, предварительной обработки и доставки информации человеко-машинным элементам основной системы. Недооценка простых задач дополнительной системы, связанных со складированием и транспортированием информации, приводит к несистемным решениям, отсутствию целостности систем управления.

При создании промышленного технологического комплекса будет считаться грубейшей ошибкой, если не предусмотреть соответствующие средства транспорта и склада. В то же время недостаточность средств транспортирования и склада информации в проекте управленческой системы является довольно распространенным явлением. Основная причина заключается в том, что при проектировании систем управления внимание уделено, напр., алгоритмам менеджмента, маркетинга, работе на рынке ценных бумаг, оптимизации структуры управления и т.д. В то же время задачи формирования регулярных оперативного, текущего, перспективного потоков и хранилищ информации в полном объеме, как правило, не рассматриваются.

Алгоритм проектирования и применения системы, как полной системы, должен содержать следующие правила и процедуры:

а) рассматривать, в конечном счете, полную систему; процедуры решения отдельных задач анализа и синтеза необходимо проводить с помощью моделей основной и дополнительной систем, объединяя затем эти задачи в рамках полной системы;

б) решая задачи на модели основной системы, необходимо поставить и решить задачу мониторинга дополнительной системы; в простейшем случае необходимо установить ограничения на элементы и процессы дополнительной системы с позиций основной системы;

в) решение задачи на модели дополнительной системы необходимо дополнить задачами мониторинга основной системы; в простейшем случае необходимо установить ограничения на элементы и процессы основной системы с позиций дополнительной системы.

Каждую систему, совокупность систем, часть (элемент, в том числе) системы необходимо рассматривать с помощью моделей полной системы (процесса, структуры), основной и дополнительной систем (процессов, структур).

• Для эффективного формирования целостности и системности собственного мышления и практики профессиональной деятельности рекомендуется провести работу по приводимым здесь темам (консультации на сайте systemtechnology.ru). В данном разделе проведен краткий анализ основных определений систем на предмет соответствия постулатам целого, целостности. В результате подтвержден известный факт – системы являются способом представления знаний о предмете деятельности, используемым практически всеми известными науками и другими областями деятельности. Вначале предлагаются основные задания и перечень известных определений систем, с помощью которых составляются темы исследований. Каждая тема составляется из одного основного задания и одного выбранного определения системы. В исследовании рекомендуется разработать комплекс решений 6–12-ти близких по характеру тем.

А. Основные задания следующие:

1) доказать или опровергнуть утверждение: «Система – это совокупность способов и/или средств обеспечения взаимодействия внутренней среды частей системы с внешней средой системы»;

2) доказать или опровергнуть справедливость одного из десяти постулатов целого, целостности в отношении выбранной системы;

3) показать механизм реализации целостности в выбранной системе, а также целостносообразность выбранной системы;

4) показать, является ли данная система целым, а также целосообразность выбранной системы;

5) разработать модели механизма формирования взаимодействий внутренней среды элементов выбранной системы с ее внешней средой;

6) разработать модели механизма проявления активности выбранной системы.

Б. Перечень известных определений систем:

1. Автоматизированная система управления – совокупность экономико-математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (например, предприятием, технологическим процессом).

2. Автоматизированная система управления войсками (АСУВ) – взаимосвязанная совокупность средств автоматизированного сбора и обработки информации, передачи данных и связи, автоматизации процессов анализа и оценки обстановки, принятия решения, планирования, постановки и доведения задач до войск (сил флота), контроля их исполнения.

3. Автоматическая система подготовки старта (АСПС) – единая автоматическая система, охватывающая весь комплекс автоматических систем управления отдельными агрегатами и системами стартового комплекса космодрома.

4. Адиабатическая термодинамическая система (в физике) – изолированная термодинамическая система, в которой отсутствует теплообмен с внешней средой.

5. Амбулакральная система (БСЭ) – воднососудистая система, система заполненных жидкостью сосудов (амбулакральных каналов) у иглокожих, служащая для движения, дыхания, выделения и осязания.

6. Банковская система – совокупность разных видов взаимосвязанных банков и других кредитных учреждений, действующих в рамках единого финансово-кредитного механизма.

7. Биологическая система, в широком смысле – совокупность функционально связанных тканей, органов, их частей и процессов, объединенных в целое для достижения биологически значимого результата. Биологический объект может одновременно выступать: как целостная биологическая система; как подсистема биологической системы более высокого уровня.

8. Большая система – управляемая система, рассматриваемая как совокупность взаимосвязанных управляемых подсистем, объединённых общей целью функционирования.

9. Буквенная система стенографии – система записи речи, в которой каждой букве соответствует свой стенографический знак.

10. Вегетативная нервная система (в психофизиологии) – часть нервной системы, иннервирующая внутренние органы, кожу, гладкую мускулатуру, железы внутренней секреции.

11. Водоносная система – взаимосвязанная система водоносных коллекторов внутри границ с определенными краевыми условиями.

12. Водоотливная система – общесудовая трюмная система, состоящая из трубопроводов, разобщительных клапанов, водоотливных средств и приборов управления, предназначенных для удаления больших масс воды, поступивших в корпус судна в результате повреждений.

13. Выгонная система полеводства, один из видов скотоводческой системы хозяйства, характерною особенностью которого является чередование периодов зерновой и травяной культуры.

14. Галактическая система координат (в астрономии) – система небесных координат, в которой координаты точки определяется: галактической широтой и галактической долготой.

15. Горизонтальная система координат (в астрономии) – система небесных координат, в которой координаты точки определяется: азимутом и высотой точки; либо азимутом и ее зенитным расстоянием.

16. Далькроза система – система тренировочных упражнений, построенных на связи музыки с движениями (т. н. ритмическая гимнастика).

17. Двоичная система счисления (в математике) – позиционная система счисления с основанием 2, в которой для записи чисел используются цифры 0 и 1.

18. Диалоговая система (в информатике), или интерактивная система – автоматизированная человеко-машинная система, работающая в режиме диалога, при котором она отвечает на каждую команду пользователя и по мере надобности обращается к нему за информацией.

19. Динамическая система (в классическом смысле) – механическая система с конечным числом степеней свободы, например система конечного числа материальных точек или твёрдых тел, движущаяся по законам классической динамики. Состояние такой системы обычно характеризуется её расположением (конфигурацией) и скоростью изменения последнего, а закон движения указывает, с какой скоростью изменяется состояние системы.

20. Дисконтная система – это соглашение нескольких организаций об использовании единой дисконтной карты.

21. Девонская система и период (в геологии) – один из четырех периодов палеозойской эры, представляют комплекс слоев до 6 тыс. м. мощности из песчаников, глин, глинистых сланцев, доломитов и известняков, покоящихся на отложениях силурийской системы и прикрытых каменноугольными.

22. Единая электроэнергетическая система – совокупность нескольких электроэнергетических систем, объединенных линиями электропередач высокого напряжения и обеспечивающих электроснабжение территории одной или нескольких стран.

23. Жезловая система, электрожезловая система (БСЭ) – способ связи между соседними станциями на однопутных участках ж. д. Разрешением на занятие перегона служит металлический жезл, который машинист локомотива получает от дежурного по станции отправления и возвращает дежурному по станции прибытия.

24. Импульсная система управления в технике (БСЭ), система автоматического управления, в которой управление осуществляется кратковременными (импульсными) сигналами, возникающими в определённые моменты времени.

25. Импутационная система налогов (в экономике и финансах) – система налогов на прибыль, применяемая в Великобритании, Дании и других странах с целью устранения двойного налогообложения.

26. Инерциальная навигационная система, система инерциальной навигации – навигационное устройство, в основу работы которого положены классические (ньютоновские) законы механики.

27. Инерциальная система отсчета (БСЭ) – система отсчета, в которой тело находится в покое или движется равномерно и прямолинейно.

28. Комбинированная система (в строительной механике), система несущей конструкции сооружения, образованная сочетанием систем, различающихся по характеру их работы под нагрузкой.

29. Комиссиональная система (в управлении и организации) – способ организации местного самоуправления в ряде стран англо-саксонской правовой системы. При комиссиональной системе муниципальный совет для управления городом нанимает специалиста, который полностью зависит от муниципального совета, является его чиновником и выполняет его поручения.

30. Конкретная система (в строительстве) – система возведения стен путем применения наружных лицевых слоев кирпича с заполнением внутри бетоном, смешанным со щебнем и битым кирпичом.

31. Консольно-балочная система (БСЭ) – консольная система в строительной механике, система (строительная конструкция), основным несущим элементом которой является консоль.

32. Косая система полярных сферических координат (в географии, картографии) – система полярных сферических координат, полюс которой расположен между географическим полюсом и экватором.

33. Кросс-система – система программирования, обеспечивающая подготовку программ в среде, отличной от целевой вычислительной среды.

34. Линейная система в музыке (БСЭ) – система параллельных горизонтальных линий для записи нот;

35. Международная валютная система – система обмена различных национальных валют для урегулирования требований и погашения задолженностей, возникающих в результате внешнеторговых и иных международных финансовых операций.

36. Метрическая система мер – совокупность единиц физических величин, в основу которой положены две единицы: метр и килограмм. Кратные и дольные единицы находятся в десятичных соотношениях.

37. Мировая валютная система – валютная система, регулирующая применение валют при межгосударственных и межрегиональных расчетах.

38. Монголо-охотская геосинклинальная система (БСЭ) – одна из складчатых систем, составляющих Урало-Монгольский складчатый геосинклинальный пояс, протяжённостью более 2 тыс. км: от северо-восточной Монголии до западного побережья Охотского моря.

39. Мочковатая корневая система (в растениеводстве) – корневая система, представленная в основном придаточными корнями, у которой не выделяется главный корень.

40. Нервная система (в психофизиологии) – совокупность образований (рецепторы, нервы, ганглии, мозг) у животных и человека; осуществляет восприятие действующих на организм раздражителей, проведение и обработку возникающего при этом возбуждения, формирование ответных приспособительных реакций. Регулирует и координирует все функции организма в его постоянном взаимодействии с окружающей средой.

41. Обучающаяся автоматическая система, обучаемая машина (БСЭ) – самоприспосабливающаяся система, алгоритм управления которой изменяется в соответствии с оценкой результатов управления так, что с течением времени она улучшает свои характеристики и качество функционирования.