При этом существенную помощь могут оказать наводящие, тестовые (проверочные) вопросы, перечисленные ниже в таблице Рис. 14.

Рис. 14. Тестовые вопросы системного анализа.

Тип анализа	Тест-вопросы
	Внутренний анализ	Внешний анализ
Предметный	Из чего состоит система? Как связаны между собой элементы системы?	Какие еще системы входят в надсистему, кроме нашей? Как в надсистеме наша система связана с другими?
Функциональный	Как работает каждый элемент системы? Какие внутренние функции выполняет каждая из подсистем, входящих в нашу систему ?	Как наша система в целом работает в надсистеме? Какие внешние задачи решает система?
Исторический	Когда и в каком виде возникла система? На каком этапе жизненного цикла находится система?	Как, в каком направлении будет развиваться система? Что будет модифицироваться в системе в первую очередь ?

Целью предметного анализа является ответ на два вопроса:
1. Из чего состоит наша система? (элементный анализ)
2. Как связаны между собой элементы системы? (структурный анализ)

Основой предметного исследования являются главные свойства системы - целостность и делимость. При этом элементный состав и набор связей между элементами системы должны быть необходимыми и достаточными для существования самой системы. Очевидно, строгое разделение (и тем более противопоставление) элементного и структурного анализа невозможно ввиду их диалектического единства, поэтому в предметном анализе эти виды исследований проводятся параллельно.

Этим, однако, предметный анализ не исчерпывается. Необходимо еще установить место рассматриваемой системы в надсистеме и выявить все ее связи с другими элементами этой надсистемы. Поэтому, например, системный анализ одной и той же двери может проходить по-разному в зависимости от того, где эта дверь находится (в комедии Фонвизина "Недоросль", если помните, Митрофанушка обосновал по этому принципу даже более суровую классификацию дверей). На этой стадии предметного анализа ищут ответы на другую пару вопросов:
1. Из чего состоит надсистема, в которую входит наша система?
2. Как в надсистеме наша система связана с другими?

Второй аспект системного исследования - функциональный. Фактически это анализ динамики тех связей, которые были выявлены и идентифицированы на этапе предметного анализа. Функциональное исследование отвечает на вопросы:
1. Как работает каждый элемент системы? (для внутреннего функционирования)
2. Как работает наша система в данной надсистеме? (для внешнего функционирования)

Историческое исследование тоже относится к динамике, но уже к другой - к динамике развития системы. Жизненный цикл любой системы разделяют на несколько этапов: возникновение (зарождение), становление, эволюция, разрушение или преобразование. Историческое исследование предполагает проведение генетического анализа, при котором прослеживается история развития системы и определяется текущая стадия ее жизненного цикла, и прогностического анализа, намечающего пути ее дальнейшего развития.

Если в достаточно многочисленной аудитории Вы попросите дать ответ на вопрос, с какого из шести видов анализа следует начинать исследование конкретной системы, то скорее всего ответы распределятся более или менее равномерно между пятью вариантами (прогноз развития системы все безусловно считают заключительной стадией анализа). Действительно, первые шаги анализа могут быть направлены по любому из пяти направлений. Все зависит от вида объекта, от отношения к нему решателя-аналитика и от ситуации, в которой решается задача. Если решатель знает систему так, что сможет разобрать и собрать ее "с закрытыми глазами", то первым будет предметный анализ. Если решатель эксплуатирует систему очень давно и знает все ее капризы, он начнет с функционального анализа (внешнего или внутреннего - это уж зависит от того, приходилось ли ему "чинить" исследуемый объект). Если решатель охотнее всего работает с литературой, ему проще начать с генетического анализа.

Однако с чего бы ни начинался анализ системы, очень скоро все выходит на общий путь. Дело в том, что системный анализ - это познание объекта, развитие нашей системы знаний об исследуемом объекте, а любое развитие, как известно, идет по спирали, возвращаясь к уже пройденным этапам каждый раз на новом, более высоком уровне (вспомните метод систематического покрытия поля Цвикки, о котором говорилось в разделе 1.2). Поэтому на любой стадии системного анализа случается привлекать и аппарат, и результаты остальных. Иными словами, процесс системного анализа объекта меньше всего похож на процесс, скажем, школярского изучения географии: "Америку прошли, забудем, теперь Африку начнем". Нет, здесь перед аналитиком постоянно расширяющийся фронт знаний, тесно связанных между собой, и любое продвижение на любом участке меняет ситуацию в целом, давая информацию для продвижения на других участках. Поэтому после "первого витка" системного исследования начинается "спиральное" движение, поочередный обзор сведений на всех направлениях, их коррекция и дополнение с учетом каждого очередного "шага в незнаемое". И кончается эта спираль тогда, когда при очередном "обходе" всего поля знаний вы уже ничего не можете добавить к тем сведениям об объекте, которые у вас имеются. Это и есть та граница, за которой исследователь должен превратиться в провидца, предсказывающего, как все пойдет дальше.

Прежде чем переходить к деталям системного анализа, рассмотрим подробнее несколько частных классов систем. Из искусственных систем наиболее простыми (для анализа) являются технические системы. При этом следует сразу отметить, что в технике (как, впрочем, и везде) приходится иметь дело как с системами типа "предмет" (машины, аппараты, приборы), так и с системами типа "процесс" (способы, технологии, операционные системы, организационные системы). Терминология и внутреннее содержание анализа для этих двух типов систем часто расходятся, и довольно сильно, причем расхождения начинаются прямо с ключевых определений.

В работе [3] дано достаточно детальное определение технической системы типа "предмет":

Для технической системы типа "процесс" можно предложить такое определение (построенное в рамках той же грамматической и смысловой структуры):

Как видно из сравнения формулировок, общие для обоих текстов смысловые места только подчеркивают искусственность систем, т.е. тот факт, что система создана человеком сознательно, специально для удовлетворения какой-то потребности человека и человеческого общества.

Главная полезная функция (ГПФ) системы соответствует цели ее создания и существования. Отсюда ясно, что в состав ТС входят те элементы, наличие и взаимодействие которых необходимо и достаточно для осуществления ГПФ этой ТС.

Условия приемлемости данной ТС для общества тривиальны:
1. Возможности ТС должны обеспечивать выполнение ГПФ системы.
2. Потребности ТС не должны превышать допустимых затрат на выполнение ее ГПФ.

Под возможностями ТС понимают, что и как делает данная система; под потребностями - что необходимо для ее существования и функционирования. Качество системы выражают обычно через ее эффективность:

или, в случае несоизмеримости числителя и знаменателя, через набор физических эффективностей:

где входы и выходы рассматриваются как потоки (энергии, вещества или информации). Поскольку числитель и знаменатель в зависимости от вида и назначения ТС могут иметь наиболее существенное значение в разных плоскостях, то полезно в соответствии с этим выделить и определить пять видов физической эффективности (в правом столбце следующей таблицы приведены понятия, встречающиеся в литературе и непосредственно связанные с данным видом физической эффективности):

У входов и выходов ТС есть одна особенность, которую тоже можно использовать для характеристики системы. Дело в том, что, кроме полезных входов и выходов, есть еще и бесполезные, и даже вредные. Таким образом, и по входам, и по выходам ТС всегда обладает некоторой избыточностью, которая непосредственно связана с эффективностью.

Внешний элементный и структурный анализ системы фактически имеет целью выявить ГПФ и в нулевом приближении определить полезные входы и выходы исследуемой системы. На этапах внутреннего предметного и функционального анализа выявляются многие побочные входы и выходы и происходит более четкое их разделение на полезные, бесполезные и вредные. При этом проводится и сегрегация свойств элементов системы. Из бесконечного набора свойств, которые характеризуют каждый конкретный объект, в данной системе (куда наш объект входит в качестве элемента) существеными являются лишь некоторые из них. Например, электромотор обладает рядом статических свойств (масса, объем, намагниченность корпуса, цвет окраски корпуса, наличие токоподводов, наличие смазки в подшипниках, расположение крепежных элементов, необходимость муфты для передачи вращения, и т.д.) и рядом динамических свойств (скорость вращения вала, электрическая мощность, механический момент на валу, шум, вибрация, тепловыделение, способность ослаблять винтовые крепления, пожароопасность, газовыделение, и т.д.). Пример из другой области: продавец (как элемент в системе "магазин") имеет рост, вес, цвет глаз, определенную манеру разговора, склонность к определенному стилю одежды, общее образование, специальное образование, и т.д. Что из этих свойств "идет в дело" в данной системе, зависит от ее назначения и от функций, которые данный элемент выполняет в системе. Все остальные свойства элемента либо остаются скрытыми, резервными, либо пополняют список бесполезных и вредных функций. Это очень важный факт, во многом определяющий резервы развития системы. Уметь вскрыть и использовать эти резервы - залог высокой эффективности поиска решения проблемы в целом.

Опыт показывает, что достаточно удобна и эффективна такая последовательность операций внутреннего предметного и функционального исследования ТС (впрочем, эта последовательность не является директивной, иногда полезнее как раз начать с последнего пункта):

1. Составление перечня элементов ТС.
2. Составление перечня попарных взаимодействий элементов и определение результата взаимодействий. Оформление матрицы или графа взаимодействий.
3. Составление списка возможностей ТС, которые обеспечиваются взаимодействием и свойствами элементов.
4. Определение подсистем данной ТС (одновременно с выявлением функций этих подсистем в данной системе).

По мере накопления опыта все эти операции с бумаги постепенно переводятся на уровень выполнения в уме (вплоть до подсознательного), и исследователь, в совершенстве овладевший системным подходом, сразу "видит" систему на всю глубину, все ее возможности и потребности; однако первый опыт набирается тщательным письменным и графическим исполнением этой последовательности. Рассмотрим, как это делается, на конкретных примерах. Однако прежде поясним, как будет строиться дальнейшее изложение материала в книге.

В названии этой работы связаны три довольно далекие друг от друга области человеческой деятельности, и представители их между собой почти не общаются. Свою задачу автор видит и в том, чтобы показать, что аппарат системного анализа одинаково эффективен даже в столь далеких областях. Однако некоторые свойства человеческой натуры заставляют заподозрить, что читатель охотнее будет знакомиться с разделом и примерами, ближе всего соотносящимися с его конкретными занятиями, чем с абстрактными для него "чужими" примерами. Поэтому дальше мы по каждому из основных вопросов будем проводить параллельно разбор нескольких примеров, предоставляя читателю право либо ознакомиться со всеми (и тем в несколько раз успешнее освоить метод), либо ограничиться тем из них, который ближе и понятнее.

Итак, поскольку мы начали с технических систем, то первым будет пример технический.