5. Сравнение систем. Сравнить значит рассмотреть две или более вещи обнаружив их сходств или различий.

Принципы системотехники

     Системотехника  выявляет устойчивые причинно-следственные связи между объектами, процессами и величинами и устанавливает  принципы существования и действия сложных систем. Концепция системотехники состоит в упрощении сложных систем. Выделяют 3 основных принципа системотехники.

• физичности;

• моделируемости;

• целенаправленности.

     Принцип физичности: всякой системе (независимо от ее природы) присущи физические законы (закономерности), возможно, уникальные, определяющие внутренние причинно-следственные связи, существование и функционирование. Никаких других законов (кроме физических) для объяснения действия систем любой природы (в том числе живых) не требуется. Принцип основан на следующих постулате целостности: система – целостный объект, а не множество подсистем, который допускает различные членения на подсистемы. В основе этого постулата лежит принцип о недопустимости потери понятий ни при композиции (объединении подсистем в систему), ни при декомпозиции (делении системы). Если сумма частей равна целому, системы называют аддитивными относительно данного членения, если сумма больше целого – супераддитивными, если сумма меньше целого – субаддитивными. Постулат целостности применяется в раскрытии и накоплении сведений о системных свойствах на всех этапах исследования и в обобщении их в понятия, а затем – в применении этих понятий к подсистемам при исследовании их порознь после декомпозиции. Выявление целостности состоит из изучения:

• всех взаимосвязей внутри системы;

• взаимосвязей системы со средой;

• системного свойства;

• его содержания;

• механизма  образования;

• свойств подсистем, подавляемых общесистемным свойством, механизма этого подавления и  условий в которых он теряет силу;

• автономности: сложные системы имеют автономную пространственно– временную метрику (группу преобразований) и внутрисистемные  законы сохранения, определяемые физическим содержанием и устройством системы  и не зависящие от внешней среды. Суть этого постулата состоит в том, что каждая система расположена в адекватном ей геометрическом пространстве (реальном, функциональном, мыслимом) и, ограничиваясь метрическими пространствами, каждому классу систем (конкретной системе) можно приписать метрику, определяемую соответствующей группой преобразований. Это – автономная метрика системы, либо автономная группа преобразований. Введение метрики означает создание модели геометрии системы, чем ближе эта модель к истинной геометрии системы, тем проще представление системы.

     Принцип моделируемости: представление сложных систем в виде множества моделей. Модель, ориентированная на определенную группу свойств сложной системы, всегда проще самой системы. Принцип содержит 3 постулата.

• дополнительности: сложные системы, находясь в различных средах (ситуациях), могут проявлять различные системные свойства, в том числе альтернативные (т. е. несовместимые ни в одной из ситуаций по отдельности). Например, электрон в одних взаимодействиях проявляет себя как частица, в других – как волна;

• действия: реакция системы на внешнее воздействие  имеет пороговый характер. Таким  образом, для изменения поведения  системы требуется прирост воздействия, превосходящего некоторое пороговое  значение. Такие изменения могут  быть связаны с энергетикой, веществом и информацией, которые, накапливаясь, проявляют свое влияние скачкообразно, путем качественного перехода;

• неопределенности: максимальная точность определения (измерения) свойств системы зависит от присущей данной системе области неопределенности, внутри которой повышение точности определения (измерения) одного свойства влечет за собой снижение точности определения другого (других). Существует область неопределенности, в пределах которой свойства могут быть описаны только вероятностными характеристиками.

     Принцип целенаправленности: целенаправленность – функциональная тенденция, направленная на достижение системой некоторого состояния либо на усиление (сохранение) некоторого процесса. При этом система оказывается способной противостоять внешнему воздействию, а также использовать среду и случайные события. Принцип учитывает постулат выбора: сложные системы обладают способностью к выбору поведения и, следовательно, однозначно предсказать способ действия и определить их состояние невозможно ни при каком знании свойств системы и ситуации. Данный постулат позволяет сложной системе в соответствии с ее целенаправленностью использовать редкие благоприятные события, возникающие во взаимодействии со средой, блокируя остальные (неблагоприятные) события и процессы.

Взаимодействие  с другими научными областями

     Системотехнику  можно было бы определить через ее отношение к другим областям. Это  не очень плодотворный путь, ибо  она связана со многими областями  и в каждой приходится отвлекаться от массы вещей, чтобы делать полезные и верные сравнения. Несмотря на это, рассмотрим здесь кратко два таких участка: исследование операций и техническое проектирование.

       Исследование операций тесно  связано с системотехникой и  порой смешивается с нею. Поэтому уместно привести несколько сравнений, которые покажут полезные сходства и не менее полезные различия. Исследование операций обыкновенно имеет дело с эксплуатацией существующей системы, включая как людей, так и машины. Например, исследование операций рассматривает военные операции, универсальные магазины, фабрики, фермы и т. д. и анализирует различные функции в рамках этих операций: управление запасами, распределение сырых и готовых материалов, линий ожиданий, рекламу и тд. Цель обыкновенно состоит в оптимизации, или лучшем использовании, материалов, энергии, людей и машин, уже существующих и имеющихся в наличии. Напротив, системотехника посвящает главное внимание планированию и проектирования новых систем для лучшего выполнения существующих операций или для осуществления операций, функций или услуг, ранее не выполнявшихся.

     Хотя  можно привести бесчисленные примеры  исследования операций задолго до того, как оно получило свое нынешнее имя, его современное рождение произошло  в недрах эксплуатационных организации и частности военных учреждений Великобритании и Соединенных Штатов в период II мировой войны. Даже сегодня военные применения стоят на первом месте, и большинство членов Американского общества исследования операций работает либо для военного ведомства, либо на частных компаний, имеющих военные контракты. В вооруженных силах Соединенных Штатов объединенный комитет начальников штабов имеет группу оценки систем оружия, военно-воздушные силы - отдел анализа операций, военно-морской флот - группу оценки операций и сухопутные войска - управление оценки операций. Кроме того, военно-воздушные силы используют для более долгосрочных анализов корпорацию "РЭНД". С другой стороны, в промышленности все большее число коммерческих организации и консультантов по вопросам управления воспринимает исследование операций как необходимую часть своей деятельности.

     Как отмечалось выше, системотехника возникла и развивалась в недрах исследовательских  и проектных организаций. Естественно, что другое происхождение и развитие приводят к другим целям и методам. Логические процессы, скрытые в схемах исследования операций и выбора систем, обнаруживают больше сходства, нежели различия. Фазы исследования операций, перечисленные Черчменом и др., таковы:

1. Постановка  задачи, 
2. Построение математической модели изучаемой системы. 
3. Нахождение решения с помощью модели. 
4. Проверка модели и полученного с ее помощью решения. 
5. Разработка процедуры подстройки решения. 
6. Осуществление решения.

Аналогии с  фазами выбора систем очевидны. В этом нет ничего удивительного, так как обе области представляют собой лишь разные применения современного научного метода. 
Профессора Морз и Кимбалл дали исследованию операций определение, ставшее понятным только спустя много лет: "Исследование операции представляет собой научный метод, дающий в распоряжение военного командования или другого исполнительного органа количественные основания для принятия решений по действию войск или других организаций находящихся под его управлением". Цели исследования операций выросли вместе с ним самим. Теперь они определяется как "проектирование предприятия". Одно из новейших толкований гласит, что проектирование предприятия включает проектирование систем, которые оно использует, включая новые технические системы. Эта эволюция, вместе с осознанием подобия между схемой исследования операций и схемой выбора систем, вызвала предложения о том, чтобы подготовка исследователей операций и подготовка системотехников были связаны между собой.

     В самой системотехнике Гуд и Макол утверждали, что исследователь операций является хорошим членом системотехнической бригады, особенно на стадиях постановки задачи и окончательной оценки. Косяков и Меррилл, оба исходившие из опыта проектирования систем управления снарядами, прямо заявляют, что уяснение потребности, составление общих требований к системе и окончательная оценка суть задачи по исследованию операций. Это верно, если речь идет о процессе выбора систем в условиях тех организационных взаимоотношений, какие в Соединенных Штатах существуют между Министерством обороны и его гражданскими подрядчиками.

     Включает  ли системотехника исследование операций или обратно, не столь важно. Предвзятые мнения лишь способствуют маскировке полезных взаимосвязей, которые могут  существовать между двумя областями. От системного подхода в исследовании операций системотехника получила в дар новые философские идеи, ряд новых методов и знакомство с другими. Некоторые орудия, энергично пропагандируемые исследованием операций, как теория игр и линейное программирование, были полезны, но не жизненно необходимы для системотехники. В свою очередь, системотехника обогатила исследование операций, особенно благодаря теории массового обслуживания, созданной главным образом для расчета телефонных систем у нас и в Европе. С другой стороны, такие дисциплины, как теория обратной связи и теория информации, принесли в исследовании операций мало дивидендов.

     Техническое проектирование или просто проектирование связано с системотехникой теснее, чем исследование операций. Профессор  Гуд не делал между ними никакого различия; в его книге термины "системотехника" и "проектирование" употребляются как синонимы. Другие философы системотехники соглашаются с этой заменой и идут дальше, утверждая, что то, что сейчас называется системотехникой, в конце концов будет рассматриваться как часть общего процесса проектирования. Некоторые идут гораздо дальше и усматривают в постепенном слиянии технического проектирования, исследования операций, системотехники, кибернетики и других областей симптомы грядущего рождения новой объединенной науки, которая будет называться, скажем, системоведением. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

1. Исследование  систем управления: конспект лекций. Режим доступа :                                                         http://lib.rus.ec/b/203939/read
2. Введение в системотехнику: деловой самоучитель. Режим доступа: http://www.delo4y.ru/stt/teor7.html
3. Гуд Г.Х., Макол Р.З. Системотехника: Введение в проектирование больших систем. — М.: Советское радио, 1962. — 383 с.
4. Николаев В.И., Брук В.М. Системотехника: методы и приложения. — Л.: Машиностроение, 1985. — 199 с.