в технике, науке, социальной сфере.
Титов В.В. 5.1. Закон функциональной полноты
Система должна быть функционально полной, т.е. перечень возможностей системы (в первую очередь перечень ее подсистем) должен включать в себя все минимально необходимое и достаточное для выполнения ГПФ.
На примере этого закона хорошо просматривается и подтверждается последовательность процедур создания системы. Очевидно, что необходимость (общественная потребность) создания новой системы возникает в недрах некоей надсистемы, когда там формируется какое-то неудобство, связанное с тем, что не реализована (или плохо реализована) одна из ее внутренних функций, и надсистема от этого страдает. Эта вот нереализованная внутренняя функция надсистемы и становится ГПФ создаваемой внутри нее новой системы. Поняв и сформулировав эту ГПФ, изобретатель обязан теперь понять, как эту ГПФ можно обеспечить и что для этого нужно, т.е. какие подсистемы должны входить в создаваемую систему и как они должны быть друг с другом связаны. После того, как в этом вопросе появляется полная (а точнее, достаточная) ясность и все подсистемы - в наличии и в нужной взаимосвязи, настоящий закон можно считать выполненным.
А теперь загляните, пожалуйста, в начало предыдущего раздела этой работы, и вы убедитесь, что начальные стадии для анализа уже существующей системы (системное представление) и для создания новой системы проводятся практически в одной и той же последовательности, только в первом случае речь идет о реальной, функционирующей системе , а во втором - о мысленном образе системы, которой еще нет.
Что означает этот закон применительно к различным видам систем? Приведем бегло несколько примеров.
1. Пассажирский железнодорожный вагон поезда дальнего сообщения. Главная полезная функция этой предметной технической системы - обеспечить (комфортное) пребывание пассажиров в течение нескольких дней путешествия при любой погоде и в любое время года.
Подсистемы:
а) подсистема жизнеобеспечения пассажиров (размещение, воздух, температура, питание, сон, и т.д.);
б) подсистема размещения багажа;
в) ходовая часть;
г) подсистема энергообеспечения всех подсистем вагона.
Этот перечень можно детализировать дальше, уходя во все более конкретные детали, службы и процессы, однако, не будем травмировать психику российского пассажира перечнем не знакомых ему удобств. В общем случае ясно, что даже при минимальном воплощении каждой из названных подсистем такой вагон можно назвать тем именем, что стоит в начале этого примера. Отсутствие же хотя бы одной из подсистем превращает объект либо в теплушку военных лет, либо в местную электричку, либо в жилой вагончик без колес, либо вообще в хлам.
Упражнение
Определить минимальный состав следующих предметных технических систем: а) книжный шкаф; б) газовая кухонная плита; в) паяльник; г) многоквартирный жилой дом.
2. Технология плазменного напыления нитрида титана на столовые приборы (“золочение” ложек и вилок). Главная полезная функция этой операционной (функциональной) технической системы: создать однородное прочное покрытие на всей сложной поверхности изделий.
Подсистемы (функциональные!):
а) обеспечение вакуума (откачка воздуха);
б) обеспечение (подача) расходуемых материалов (азота, титана);
в) обеспечение физических условий образования плазмы:
г) электропитание;
д) перемещение (экспонирование) обрабатываемых деталей в плазме;
е) загрузка и выгрузка обрабатываемых деталей.
Каждая из подсистем достаточно сложна, и ни одну из них нельзя игнорировать. Если не будет хотя бы одной из подсистем, технология выродится в лучшем случае в эксперимент по обработке единичных объектов (да и то только частичной), а в худшем - просто в способ превращения ценных ресурсов в металлолом.
Упражнение:
Определить минимальный состав следующих операционных технических систем: а) обеспечение питания авиапассажиров в самолете; б) регулирование уличного движения; в) технический контроль изделий на производстве; г) курс лечения поясничного остеохондроза.
3. Партия (политическая). Главная полезная функция этой предметной социальной системы: объединение усилий граждан- единомышленников для достижения определенной общественно значимой цели или группы целей (мы не считаем те “партии”, которые создаются только ради амбиций вождей; впрочем. они-то как раз громче всех кричат о своей бескорыстности и преданности идее). Подсистемы:
а) регламент (устав, программа);
б) подсистема финансирования деятельности;
в) подсистема public relation (создания позитивного общественного мнения и поддержки);
г) подсистема организационного обеспечения (управление и координация).
Нетрудно видеть, что и здесь, в социальной системе предметного типа исключение любой из названных подсистем превращает политическую партию в:
а) конформистское “болото”,
б) нищую компанию “хиппи” (или что-то вроде),
в) масонскую полузакрытую ложу,
г) анархическое стадо. Варианты перечислены в том же порядке, что и подсистемы, которые поочередно предполагаются отсутствующими.
Сравнив, например, качество названных подсистем у ВКП(б)-КПСС-КПРФ и у современных демократических российских партий, нетрудно понять, почему столь различны эффективности их работы (под эффективностью здесь, естественно, понимается успех в достижении поставленных целей, т.е. качество, степень реализации главной полезной функции партии).
Упражнение:
Определить минимальный состав следующих предметных социальных систем: а) ЖСК; б) батальон; в) нотариат; г) холдинг.
4. Заключение контракта. Главная полезная функция этой операционной социальной системы: создание юридической базы для получения прибыли от реализации контракта. Подсистемы:
а) выбор потенциального контрагента и сбор информации о нем;
б) стимулирование заинтересованности выбранного контрагента в будущем контракте;
в) переговорный процесс и согласование баланса интересов договаривающихся сторон;
г) юридическая экспертиза проекта договорных документов;
д) подписание договорных документов.
Этот перечень подсистем включает минимум, необходимый для заключения контракта. Перечислим те нежелательные варианты финала наших попыток заключить требуемый контракт, если не будет учтена хотя бы одна из названных подсистем:
а) партнер может оказаться жуликом или блефующей пустышкой,
б) партнер безусловно откажется от заключения контракта, если не увидит для себя в нем достаточной выгоды,
в) или если увидит, что вы получаете добавочную выгоду за его счет,
г) контракт может быть оспорен в удобный для контрагента момент, если нарушены правила составления договорных документов; другой вариант неприятности, если неточности и упущения в формулировках могут дать одной из сторон неоправданные преимущества при возникновении, например, спорных ситуаций,
д) без подписания уполномоченными лицами любой контракт недействителен, так что это формальное действие обязательно; существенный момент состоит в том, кто имеет право подписывать контрактные документы и на каком основании.
Упражнение:
Определить минимальный состав следующих операционных социальных систем: а) вакцинация населения региона; б) предвыборная кампания; в) подача судебного иска о выплате задержанной зарплаты.
5. Текстовый редактор - программа для персонального компьютера. Главная полезная функция предметной информационной системы -“минимального” текстового редактора - обеспечить возможность редактору - человеку делать с текстовым файлом все то, что он может делать авторучкой с тем же текстом на бумаге. Основные подсистемы:
а) подпрограмма набора текста (эквивалент обычного письма или набора на машинке);
б) подпрограмма удаления фрагмента текста (эквивалент зачеркивания или стирания);
в) подпрограмма смены шрифта (эквивалент перехода на иностранный язык);
г) подпрограмма выделения фрагмента текста другим типом или размером шрифта (эквивалент подчеркивания);
д) подпрограмма перемещения фрагментов текста (эквивалент работы ножницами и клеем).
Пожалуй, перечисленных подсистем достаточно, и отсутствие любой из них связывает редактору - человеку руки настолько сильно, что едва ли он станет держать такой текстовый редактор у себя на рабочем компьютере.
Упражнение:
Определить минимальный состав следующих предметных информационных систем: а) справочник по математике для поступающих в технические вузы; б) телепрограмма (например, “Время” или “Что, где, когда”); в) алгоритм численного интегрирования; г) письменность.
6. Проведение научного эксперимента. Эта информационная система операционного типа имеет главной полезной функцией получение новых знаний об исследуемом объекте. Основные подсистемы:
а) выдвижение всех мыслимых гипотез о ходе и возможном результате эксперимента;
б) обеспечение необходимых условий для осуществления эксперимента;
в) контроль всех значимых параметров в ходе эксперимента;
г) обеспечение возможности корректировки эксперимента в зависимости от промежуточных его результатов;
д) обеспечение безопасности экспериментаторов при нештатном развитии эксперимента.
Как известно, чернобыльская катастрофа по одной из версий произошла именно во время эксперимента. Эксперимента, всех последствий которого экспериментаторы не предвидели (игнорирована подсистема “а”), а поэтому и не озаботились проверкой достаточности имеющихся средств для планового осуществления эксперимента (неправильно построена подсистема “б”). Эксперимента, на определенном этапе которого была потеряна возможность управления реактором (разрушена подсистема “г”, частично - сознательно, частично - самопроизвольно). Наконец, эксперимента, где подсистема безопасности “д” также не выдержала нагрузки.
Конечно, эксперименты, затрагивающие судьбы многих тысяч людей, должны многократно страховаться, а все названные подсистемы - дублироваться и проверяться на макетах. Но и скромный эксперимент младенца, впервые чиркнувшего спичкой, не менее значим для него, чем для ученого мужа - синтез нового полимера или открытие нового принципа действия электронного прибора. И там, и там - шаг в неведомое, познание нового. А поэтому и правила в обоих случаях - одни и те же.
В информационных системах операционного типа довольно трудно бывает отделить чисто информационные подсистемы от систем технических средств, без которых никакой эксперимент просто невозможен. Поэтому имеет смысл для названной выше системы рассмотреть иной набор подсистем:
а) выявление группы существенных с научной точки зрения вопросов, формирующих целевое назначение научного эксперимента;
б) оформление схемы или модели научного эксперимента с мысленным просматриванием всех вариантов хода (развития) эксперимента;
в) формирование запросов на материальное, временное и кадровое обеспечение научного эксперимента;
г) обеспечение всех контрольно-измерительных систем, необходимых в ходе проведения эксперимента (одновременно идет подготовка всех остальных подсистем собственно эксперимента, но - это уже другая система);
д) обработка результатов научного эксперимента и формирование выводов и следствий из полученных данных;
е) формирование (на базе полученных выводов) вопросов и рекомендаций о направлениях дальнейших исследований.
Чем грозит науке несоблюдение закона функциональной полноты? Отвлекаясь от чернобыльского синдрома, рассмотренного выше (там последствия сильнее всего били и бьют отнюдь не по науке и ее проблемам), перечислим эти неприятности в том же порядке, в каком будут отвергаться положения предыдущего списка подсистем:
а) праздное любопытство за государственный счет;
б) эксперимент может потребовать от исполнителя неожиданных действий и решений, к которым он не готов;
в) никакой эксперимент не может быть организован без необходимых для него ресурсов, о которых, разумеется, надо позаботиться заранее;
г) очень обидно бывает, когда уникальный, неповторимый (или повторимый, но очень дорогостоящий) эксперимент дает неожиданные или странные результаты, зафиксировать или измерить которые экспериментатор не в состоянии из-за отсутствия соответствующих приборов. Яркий пример этому - отечественная вулканология, когда уникальные природные явления типа извержения Толбачика в 1975-76 годах или извержение Карымского вулкана в 1996 году прошли для нашей науки с колоссальными упущенными возможностями именно из-за крайней бедности двух вулканологических институтов, находящихся “под боком” этих вулканов;
д) эксперимент без подведения его итогов - это бесполезная трата средств (так же, как в пункте “а”). Даже отрицательный результат эксперимента должен хоть на малую толику, но увеличить наш объем знаний о предмете исследований;
е) крайне редко эксперимент ставит точку в какой-то научной проблеме; чаще всего это - точка с запятой, и новые результаты и выводы обязательно дают пищу для новых вопросов. Пожалуй, только эксперименты, поставленные для убедительного и однозначного подтверждения какого-либо закона природы, могут не иметь продолжения, но это слишком редкий случай.
Для научных работников - два вопроса: 1) все ли информационные подсистемы учтены в последнем перечне? 2) всегда ли Вы следуете этим системным положениям в своей научной работе?
Упражнение:
Определить минимальный состав следующих операционных информационных систем: а) создание литературного произведения; б) обучение игре на гитаре; в) приобретение редкой марки, недостающей в моей филателистической коллекции; г) игра на фондовой бирже.
Обилие примеров и упражнений в настоящем разделе для торопливого читателя не даст почти ничего, кроме осознания всеобщности системного подхода. Неторопливый, вдумчивый читатель попытается понять каждый из шести примеров и тем самым научится “разговаривать” на шести “системных языках”, что, в свою очередь, облегчит чтение (впрочем, это уже не чтение, а изучение) последующих разделов и позволит элементарно разделываться с любыми встречающимися системами в реальном масштабе времени (т.е. сразу, на ходу).
 Законы построения систем |
 Список работ |
 Закон проводимости |