О некоторых основных понятиях системного анализа в аспекте больших систем Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

О некоторых основных поня тиях системного анали за в

• * 4 * • “ , .

аспекте больших систем

« V

Ьахур Л.Б.

« ., •

«

4 •

(НВЦ "Интелтех"; Москва)

В работе приведены определения некоторых понятий, позволяющие разработать подход к анализу и синтезу сложных сйсгем

Разработка этих определений явилась обобщением результатов райи пи

ъ ■ ‘ I’ * • *

проектированию, созданию и управлению ряда сложных объектов (космических

1 и •

• а * ■ * в I* | 0 > *5

аппаратов).

• — • •

Техническая система - совокупность элементов, состав и вшимооеиствие

, % •

* •

которых определяются необходимостью интегративного сочетания

системозначимых свойств различных естественных процессов с целью

•• . .. * 1 "

« ' *1 ' ••

устойчивого достижения практи чески значимого резул ьмата.

* • и • I

В общем случае техническая система реализует интегративный процесс условное образование, образуемое всеми вариантами сочетании система точимых

» • ' 4 '

• • • » - А

свойств различных естественных процессов С другой стороны интегративный про цесс можно рассматривать как все возможные варианты реализации процесса дости жения цели - конкретного интегративного сочетания систематочимых свойств различных естественных процессов, развернутого во времени

• •* • *

Предложенное определение позволяет трактовать сущность технической сис

• • — темы как интегративный механизм управления Именно это образование обеспечивает, организуя сочетания системозначимых свойств, как целенаправленное движение в направлении системной цели, так и реагирование на возможные возмущения этого движения (в обобщении - интегративный процесс) В условиях управления енстемоэначимые свойства становятся системоформирующими, т к проявляююя в необходимой мере в необходимое время

Системо<1нФмирующие свойства эю сисгемозначнмые свойства

•• * 1 • • проявляемые в составе процесса достижения цели

У примени

>ОсСПЄЧЄНПс: Н£ЛСм<Н()У«1<’ Ivih’ пр o»b К 11 * і Si СНСТСМО^И^ИМЫХ

СВОЙСТВ В необходимых CU'/C'raiUJSX И ЖЧМТ.ЧОуНЬіОН ICfM.. И тч ^млиГик. ь|Н;МН

I

Каждое снстемозначимое своіїсі во «:с ич. іьеніич-■ і ц,< і і*м * -, я и и л»-к.* единичным ресурсом управления И < воей сонокуиност с**ипнчны1 ресурсы

• •

управления образую t системиыи ресурс

Очевидно, 'НО системный ресурс упрощении форМНрУсП'Я ИСЧОЛИ ИЗ системозначимых сочетаний свойств ecieci венных процессов ыиьпи> >ю понятие (ресурс) удобнее для анализа конкретных технических систем

• « «■

Каждому единичному ресурсу управления <.»к>івєісчв>сі нелини ш упріщіепин

• , * ‘J 11 . ■

В совокупности и с у челом взаимосвязей между собой они образую! интегративный механизм управлении

• “

Использование понятия интегративныи чеканиш управления жмволит нам

н , •

отойти от понятия иптеграпшвпый процесс который можно рассматривать как процесс в очень условном понимании Гак интегративный процесс можно рассматривать как характеристику тех возможностей, которыми располагав і интегративный

механизм управления для достижения цели

Предложенные определения можно пояснить с помощью схем, представленных

на рис. 1 и рис. 2 и соответствующих им формальных соотношений

Системная

цель

{Ш;ОуК}

: . / ль

Внешние

воздействия

Ow

г;;-:и :

« ■ »• • - А-

-ч • .. . тіл., ж . . • ^ • •* - %»

V* . • т »* Л Л

ь -

гГ •<

. .X --«с

][

У

И нте грат квн ы й механизм управления

Qu

*

і

1 9

2

•і

. /

)і

. • І

W

\?

V

І.

•ч.

•V.

Ресурсы

управления

Qk

... - . л

Интегративный

промесс

ilx~ fUiw.QwQj)

Существует системная цель

{Па,Пг ;/*’}, где (I)

v множество вариантов реализаций процесса достижении цели (интегративный

процесс), Пг - множество устатюочных параметров, характеризующих

достигаемую цель: вид функции I определяется конкретной решаемой задачей, - дня достижения которой надо выполнить некоторую совокупность действий в условия* различных возможных комбинаций возмущающих факторов

Очевидно, что эта совокупность обладает избыточностью, позволяющей формировать различные варианты движения к цели. Таким образом, совокупности комбинаций возмущающих воздействий противопоставлена совокупность вариантов движения к цели (обозначенная нами как интегративный процесс).

П* ~ /( Or , О» ; СЬ;), где (2)

(V - множество комбинаций возмущающих факторов;

iЬ - организованное множество механизмов управления (интегративный механизм управления);

Qn - множество ресурсов управления (системный ресурс).

Эта совокупность вариантов образуется за счет комбинирования интегративным механизмом управления ресурсов управления, выбираемых из некоторого ограниченного множества. Любой вариант процесса достижения цели X еП* надо рассматривать как развернутую во времени последовательность проявлений системозначимых свойств, т.е ресурсов управления /?<=П*. Т е каждый элемент

множества Qx формируется развернутой во времени комбинацией элементов

множества П*.

• • , • •

В реальной ситуации (см. рис.2), в условиях конкретно заданной системной

цели

F(X;V) = 0, где (з>

X - процесс достижения цели, понимаемый как изменение координат системы во времени;

t

V - конкретная целевая установка, понимаемая как набор параметров,

и при конкретной комбинации возмущений (рис 2) интегративный мсчаиизм управления, исходя из того же набора ресурсов управления, формирует конкретную комбинацию действий, образующих процесс достижения цели

X - /(ПЛ> Пь; /), где <4)

і

]¥ - конкретная комбинация возмущающих факторов,

/ - время

Конкретные

внешние

воздействия

w

і:

... -с:

с:

• -

г- --

Системная цель Р(Х ;У)= О

V/

Интегративный

механизм

управления

V ^ I • к г • -V * ’• -С'- .... .. - . V - , . _

Системный Процесс

ресурс <..1.; : і;::: _ г; досшжения

управления —— — цели х-г<риОТ;и>;0

Рис. 2

Предложенное определение имеет следующие существенные отличия от предложенных ранее [1-7].

Первое отличие. В предложенном определении явно описаны три компонента, в равной степени важные при анализе 1) цель, 2) интегративное сочетание системозначимых свойств естественных процессов, образующее интегративный процесс и 3) совокупность взаимодействующих элементов, определяемая составом и

взаимодеиствием системозначимых свойств естественных процессов

Вместе с

тем констатируется значительно более сложная структура системы, включающая в себя три совокупности’ 1) системный ресурс управления, 7) интегративный механизм управления и 1) конструктивные элементы-

■/ • • m*

«Н 01.ІІГІИС *І«КІ|КІМИСК.Н « ііо і оНСТрУКЗИВНОСТП Н<» его основе може

ч «і .•■•W4 V—* —-u* ^п» — ."^1

построена мею.доли» иц сотаних технических систем. позволяющая сформулировать йогледоваіельносн и игтвий но их разрядни ке

И общем сгучле на после ч.^н?т'л».цо»1ть выглядит еле:1\юшнм образом 1 Оу.ЩСстBvtI iи*«* практически значимый резут/пи который должен быть

ДОСТИГНУ!

7 Д<|Я ДОСШЖСНИЯ цели необходимо выполнение рЯДЯ действий, который: обеспечивают как /движение к цели (необходимость), таь и устойчивость этот движения (достаточность) Выбор пилава действий - определение тех процессов,

• • свойствами которых мы будем пользоваться, выбор ресурсов управления

3 Для объединения этих процессов в единое целое необходим синтез инмегративного механизма управления <* выбор единичных механизмов управления и организация их

4 •

взаимодействия

4 Материальная реализация созданного интегративного механизма управления (т е. создание собственно технической системы)

Литература:

/// Анохин II. К. Принципиальные вопросы общей теории 'функциональных систем //Принципы системной организации функций. М; Наука, 1973

[2] Каськов Н.Н. Теоретико-множественное определение понятия системы //Системные исследования 1971.

[3] Месарович М. Основания общей теории систем //Общая теория систем. М.:Мир, 1966

• _ •

[4] Садовский В.Н Проблемы общей теории систем как метатеории //Системные исследования 1973.

А л

в •

[5] Холл АД. Опыт методологии для системотехники. М.: Сов.радио, 1975.

[6] Цвиркун А.Д. Структура сложных систем. М. : Сов.радио, 1975.

[7] Эллис Д., Людвиг Ф. Строгое определение понятия системы /Исследования по общей теории систем. М.: Прогресс, 1969.