в технике, науке, социальной сфере.
Титов В.В. 4.1. Пример 1. ПЫЛЕСОС
Допустим, что перед Вами поставлена задача разработки новой модели бытового пылесоса и Вы решили использовать для ее понимания и решения системный подход. Первый шаг - проверить, является ли пылесос системой. Да, является. Действительно, пылесос - это упорядоченный определенным образом комплекс элементов, взаимосвязанных и образующих некоторое целостное единство. Элементы системы: корпус, мотор, вентилятор, пылесборник, шланг, шнур питания, выключатель, вилка, и т.д.
Определим надсистему, в которую входит пылесос. Очевидно, надсистема - это некая система более высокого ранга. В принципе таких систем, более крупных, несколько, и надо быть очень внимательным, чтобы не ошибиться в выборе. В первую очередь приходят на ум следующие варианты надсистем:
1) средства уборки помещения,
2) бытовая электроаппаратура,
3) продукция конверсионного завода,
4) система жизнеобеспечения жилого помещения,
5) домашнее хозяйство.
Посмотрим, какие из этого "наобумного" комплекта надсистем действительно таковыми являются. На первый тест-вопрос (см. выше) правильный (отрицательный) ответ получается однозначно только для двух последних вариантов. Первый вариант вроде бы сомнителен (обратите внимание, что "средства" - во множественном числе, а "пылесос бытовой" - в единственном, поэтому первый тест-вопрос и звучит неестественно), но сомнения снимаются после формулирования второго тест-вопроса, который получается практически бессмысленным. Четвертый и пятый варианты надсистем проходят благополучно и по второму тест-вопросу, но здесь уже можно почувствовать некоторую разницу в уровне сравниваемых надсистем: последний вариант "домашнее хозяйство" охватывает более обширную сферу деятельности, т.е. более крупную надсистему, в которую входит и "система жизнеобеспечения жилого помещения".
Эта ситуация (о которой уже говорилось при рассмотрении логического оператора обобщения в разделе 2.2) довольно характерна для процедуры системного анализа, так что для максимальной эффективности процедуры нужно выбирать ту из альтернативных формулировок, которая наиболее близко и конкретно относится к исходному объекту исследования. Ведь не следует забывать, что в соответствии с принципом делимости для любой надсистемы есть надсистема следующего уровня, и т.д., вплоть до "человеческого общества", а то и "Метагалактики" или "Вселенной". Представляете себе, сколько всего лишнего придется проанализировать, если "выскочить" сразу от пылесоса на 2-3 этажа обобщения выше, в область городского хозяйства, например?
Кстати, можно рекомендовать еще один путь выявления надсистемы, состоит он в следующем. Если вначале определить ГПФ исходной системы, а затем выяснить, для чего, для какой цели нужна эта ГПФ, то вот эта "надцель" и будет функцией более высокого ранга, т.е. главной полезной функцией искомой надсистемы. После этого назвать собственно надсистему уже не представляет труда. В нашем случае ГПФ пылесоса - убирать пыль, т.е. обеспечивать чистоту в помещении. Для чего? Очевидно, для того, чтобы в этом помещении можно было есть (столовая), читать, писать (кабинет), спать (спальня), и т.д. В общем, для того, чтобы помещение могло эффективно выполнять свою основную функцию, чтобы оно жило.
Итак, в роли надсистемы для пылесоса выбран вариант 4 из нашего списка: это система жизнеобеспечения жилого помещения. С подсистемами проще: это подсистемы электропитания, воздухопровода, корпуса, сбора пыли с обрабатываемой поверхности, транспортировки, сепарации и накопления пыли, перемещения пылесоса. Нет нужды насиловать себя, выдумывая все менее и менее существенные подсистемы. Те из них, которые вы случайно упустите из виду при первом шаге, рано или поздно все равно о себе заявят.
Еще одно правило следует помнить на любой стадии системного анализа: можете быть уверены, что как бы вы ни старались осуществить эту стадию исчерпывающим образом, это так же невозможно, как дойти до горизонта: любая истина относительна и по мере углубления анализа объекта вы будете открывать в анализируемом объекте новые и новые стороны.
Просмотрев список подсистем, можно в принципе перейти к уточнению элементного состава, так как тот беглый перечень, который приведен в начале примера, может оказаться недостаточным для функционирования всех подсистем.
Таким образом, пылесос как техническая система обладает всеми ее атрибутами: целостность, делимость, ГПФ - все есть. В процессе обсуждения мы провели существенную часть внутреннего предметного анализа, осталось, собственно, оформить его в виде матрицы взаимодействия (поэлементного) или графа взаимодействия. Вообще говоря, граф взаимодействия гораздо информативнее (на нем можно выделить не только элементы, но и подсистемы) и нагляднее матрицы, но зато и намного сложнее и капризнее в оформлении, а в монохромном, одноцветном варианте работоспособный граф для более или менее сложных ТС сделать практически невозможно. Поэтому для пылесоса ограничимся матрицей Рис. 15.
Рис. 15. Матрица взаимодействия элементов пылесоса.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||
| 1 | Корпус | ||||||||||
| 2 | Мотор | + | |||||||||
| 3 | Вентилятор | + | + | ||||||||
| 4 | Пылесборник | + | - | + | |||||||
| 5 | Шланг | + | - | - | + | ||||||
| 6 | Насадки | - | - | - | - | + | |||||
| 7 | Шнур питания | + | + | - | - | - | - | ||||
| 8 | Выключатель | + | + | - | - | - | - | + | |||
| 9 | Вилка | - | - | - | - | - | - | + | - | ||
| 10 | Колеса | + | - | - | - | - | - | - | - | - |
Обратите внимание на то, что в матрице задействована только половина клеток - пересечений. Наличие второй половины дает возможность сделать матрицу более информативной, если заменить смысловое значение значков "+" и "-" с простого ("есть связь (+)" и "нет связи (-)") на более сложное ("элемент А воздействует на элемент В (+)" и "элемент А не воздействует на элемент В (-)"). Практически это позволяет отразить не только факт наличия связи, но и ее направленность, и наличие (или отсутствие) обратной связи. Разумеется, можно и еще усложнить матрицу, вводя различные значки для обозначения механических (контактных), информационных (причинно-следственных) и иных типов связей, но - во всем нужна мера, перегруженность матрицы сделает очень сложным восприятие заложенной в ней информации и тем сведет на нет достоинства системного анализа.
Теперь попробуем разобраться с внешним предметным анализом пылесоса. Собственно, процедура его проведения аналогична, только, во-первых, на уровне более высокой общности (надсистема), а во-вторых, менее детальна, поскольку нас интересуют не все связи в надсистеме, а только те, которые касаются нашей системы. Поэтому здесь можно матрицу или граф заменить списком (см. Рис. 16).
Рис. 16. Варианты надсистем для пылесоса.
| Надсистема жизнеобеспечения жилого помещения | 1. Средства освещения |
| 2. Средства отопления | |
| 3. Мебель | |
| 4. Средства уборки (пылесос) | |
| 5. Вентиляция | |
| 6. Специфические для данного помещения предметы (книги - для библиотеки, плита - для кухни, и т.д.) | |
| 7. Стены, пол, двери (поверхности, ограничивающие помещение) |
Взаимодействие пылесоса со всеми этими элементами надсистемы обусловлено тем, что пыль садится везде, и тем, что пылесос в нерабочем состоянии надо где-то хранить. Связи, таким образом, будут влиять на форму насадок пылесоса (удобство очистки именно этого элемента надсистемы) и на форму и упаковку пылесоса (удобство хранения). Кстати, коробка (или ящик) для хранения пылесоса у нас на Рис. 15 отсутствует, надо ее добавить. В результате таблица Рис. 15а становится чуть больше, а выполнение процедуры простановки плюсов и минусов наводит на мысль, что наши разработчики, упаковывая свое детище в обычную коробку (к тому же картонную), ни в коей мере не думают о том, каково будет покупателю пользоваться этим пылесосом и утрамбовывать в недолговечную коробку все его непрочные сменные детали неудобных габаритов... (между прочим, вот Вам уже и изобретательское направление, повышающее конкурентоспособность Вашего товара на рынке).
Рис. 15а.
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | ||
| 1 | Корпус | |||||||||||
| 2 | Мотор | + | ||||||||||
| 3 | Вентилятор | + | + | |||||||||
| 4 | Пылесборник | + | - | + | ||||||||
| 5 | Шланг | + | - | - | + | |||||||
| 6 | Насадки | - | - | - | - | + | ||||||
| 7 | Шнур питания | + | + | - | - | - | - | |||||
| 8 | Выключатель | + | + | - | - | - | - | + | ||||
| 9 | Вилка | - | - | - | - | - | - | + | - | |||
| 10 | Колеса | + | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
| 11 | Коробка | + | - | - | - | + | + | + | - | + | + |
Теперь можно переходить к функциональному анализу. Из соображений экономии места не будем перечислять тривиальные внутренние функции элементов пылесоса (хотя в общем случае делать это необходимо). Внешние функции пылесоса также известны. Кстати, все они имеют некоторое различие для пылесосов разных марок. В общем случае внешнее функционирование кратко описывается так:
1. Коробку с пылесосом извлекают из места хранения.
2. Производят сборку пылесоса в рабочее состояние (вынимают из коробки, включают вилку в розетку, присоединяют к корпусу шланг воздуховода, к нему присоединяют удлинители и необходимую насадку).
3. Включают пылесос и, меняя насадки, обрабатывают все запыленные поверхности, при этом пылесос перекатывают или переносят по помещению.
4. Закончив работу, пылесос выключают и производят разборку в исходное состояние.
5. (Нерегулярная операция) По заполнении пылесборника снимают крышку корпуса, извлекают (осторожно) пылесборник и вытряхивают пыль в пакет, мусорное ведро или мусоропровод, затем ставят пылесборник на место.
6. Укладывают пылесос и комплектующие детали в коробку и ставят коробку на место.
Уже этот перечень выявляет некоторые операции и узлы, явно требующие усовершенствования. Однако с пылесосом пока на этом остановимся и обратимся к другому примеру, из совершенно другой области.
 Системное исследование объекта |
 Список работ |
 Пример 2. Распределение квартальной премии |