Наиболее характерные черты технических систем

К характерным чертам технических систем можно отнести:

• • конкретность назначения, целостность, функциональное единство, сложность и иерархичность построения системы;
• • масштабность, определяемая значительным числом и разнообразием типов элементов системы, большим числом выполняемых функций, а также существенной стоимостью;
• • сложность (многофункциональность) поведения;
• • высокий уровень использования вычислительной техники, средств связи, передачи данных и других средств автоматизации;
• • многообразие внешних воздействий, имеющих, как правило, стохастический, нерегулярный характер;
• • необходимость учета во многих случаях конкурирующего, состязательного поведения элементов технических систем;
• • большое количество связей и их типов (положительные, отрицательные, обратные и т. д.);
• • многообразие назначений систем — техническая, экономическая, социальная, психологическая и т. д.;
• • нелинейность поведения систем, а следовательно, и нелинейность математического аппарата, описывающего показатели и критерии функционирования систем.

Свойство системности в истории развития техники определилось достижениями науки и потребностями производства, которое, в свою очередь, открыло путь к созданию сложных технических систем и комплексов. Новые системы обеспечивают внедрение передовых технологий, существенно повышают уровень организации производства, увеличивают производительности труда, снижают энергои материалоемкость, улучшают качество продукции и другие показатели производства. В своем развитии техника прошла путь от простейших механизмов до современных сложных и больших систем. В общем виде можно выделить следующие этапы:

• • теоретическое описание технико-экономических и социальных функций технических систем, создание которых определяется объективными потребностями и условиями;
• • разработка научных и проектно-конструкторских методов создания систем;
• • разработка модели технической системы, удовлетворяющей требованиям выполнения возлагаемых на нее функций;
• • проектирование, изготовление и внедрение технической системы для реализации своего предназначения;
• • получение конкретного результата от использования технической системы, оценка ее эффективности и степени влияния на всю совокупность общественных явлений и, как следствие, модернизация на этой основе созданной технической системы.

Важнейшей проблемой, возникающей при создании сложных технических систем, является выбор критериев оценки социально-экономической целесообразности их разработки. В данном случае нельзя ограничиться оценкой только технических и (или) экономических критериев эффективности вновь создаваемых технических систем. Во многом целесообразность создания той или иной технической системы определяется социальными факторами. Значение этих факторов может быть настолько весомым, что определит выбор варианта технической системы, который экономически является невыгодным. Следовательно, с теоретической точки зрения выбор варианта создаваемой технической системы определяется совокупностью многих социальных факторов — экономических, эргономических, эстетических, экологических и т. д. Правда, в подавляющем большинстве литературных источников определение целесообразности и необходимости создания технических систем сводится к экономическому критерию, к учету ее себестоимости и цены при различных параметрах. Методика системных оценок, исключающих односторонность, пока что только разрабатывается. Методы выделения и оценки параметров технических систем выдвигаются в ранг наиболее актуальных. К удачным попыткам решения обозначенной проблемы можно отнести метод анализа иерархий и метод аналитических сетей.

Актуальным является и рассмотрение жизненного цикла технических систем. При этом исследуются направленность, периодичность развития систем. Система оценивается с учетом прохождения ею всех этапов — от теоретических и прикладных исследований, разработки, изготовления, освоения и применения технической системы до ее последующей модернизации и, наконец, замены ее на качественно новую, более эффективную.

Появление сложных систем как объектов исследования поставило перед исследователями особую теоретическую и практическую задачу, которая, несомненно, значительно сложнее всех тех, которые стояли ранее. Это связано с тем, что системный анализ направлен на выявление целого комплекса влияющих друг на друга связей в сложных технических системах, рассматриваемых как единое целое. Исследование таких объектов как системы предполагает использование ряда представлений (категорий), среди которых основными являются:

• • исследование структуры системы — выделение элементов системы и связей между ними;
• • исследование функций системы — выделение совокупности функций системы и ее компонентов, направленных на достижение определенной цели;
• • понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой, — макроскопическое исследование;
• • рассмотрение системы как совокупности взаимосвязанных элементов — микроскопическое исследование. Оно предполагает раскрытие структуры системы;
• • исследование иерархии системы, основанное на понятии подсистем, получаемом при декомпозиции системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от ее элемента — неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи).

Система может быть представлена в виде совокупностей подсистем различных уровней, составляющих системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами. Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.