CC BY
118
Иначе говоря, университет как экономическая самоорганизующаяся система должен обладать возможностью изменять свое состояние в ответ на возможное возмущение; разнообразие возмущений требует соответствующего ему разнообразия возможных состояний. В противном случае такая система не сможет отвечать задачам управления, выдвигаемым внешней средой, и будет малоэффективной. Отсутствие или недостаточность разнообразия могут свидетельствовать о нарушении целостности подсистем, составляющих университет как систему.
В эпоху глобализации экономики неуклонно повышается роль университетов в обеспечении устойчивого формирования и эффективного использования научного и инновационного потенциала. Профессиональное образование должно в полной мере учитывать требования рынка труда XXI века, полностью соответствовать общемировым критериям качества.
Литература
1. Беспалова Н. В. Особенности подготовки педагогических кадров в университете: дис. ... канд. пед. наук. - Саранск: МГУ им. М. П. Огарева, 2003. - 225 с.
2. Кочерга С. А. Тенденции развития административной реформы в образовании // Открытое образование, 2008. № 3. С. 45-52.
3. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rian.ru/edu news.html (дата обращения: 10.04.2010).
4. Итоговая коллегия Минобрнауки проанализировала результаты работы ведомства в минувшем году [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.rbc.ru (дата обращения: 01.04.2010)
5. Шпильберг С. А. Кадровое обеспечение инновационных процессов в современной экономике: автореф. дис. ... канд. экон. наук. - М.: МГУ, 2006. - 26 с.
6. Вашурина Е. В. Вопросы стратегического развития персонала // Университетское управление,
7. Тихимирова Н. В. Управление современным университетом, интегрированным в информационное пространство: концепция, инструменты, методы: дис. ... д-ра экон. наук. - М: МЭСИ, 2009. - 445 с.
8. Пресс-центр МЭСИ [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mesi.ru/press-centre.html (дата обращения: 10.04.2010).
9. Тихомиров В. П. Новые шаги МЭСИ в сторону информационного общества. Для того чтобы быть «Всегда на шаг впереди» // Доклад на Летней школе 2009 «Образование в информационном обществе. e-Learning в вузе» (29 июня 2009). - М., 2009.
10. Кочерга С. А., Чепурнова Н. М. Правовое обеспечение инновационных процессов в сфере высшего профессионального образования в Российской Федерации. - М.ЮНИТИ-ДАНА, 2009. - 183 с.
11. Тихомирова Н. В., Мальченко С. Н., Якимахо А. П. Интеллектуальная собственность как объект управления знаниями // Открытое образование, 2008. № 5. С. 69-74.
12. СаридисДж. Самоорганизующиеся стохастические системы управления. - М.: Наука, 1980. - 400 с.
УДК 372.S62 ББК.30.2
ОБРАЗОВАНИЕ В СИСТЕМНОЙ ИНЖЕНЕРИИ - ПРОБЛЕМЫ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ДЛЯ СОЗДАНИЯ КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫХ СИСТЕМ
В. К. Батоврин, к. т. н., заведующий кафедрой «Информационные системы» Тел.: (495) 434-94-45, e-mail: [email protected] Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики
(технический университет) - МИРЭА www.mirea.ru
The basic scientific, technological, methodological and organizational problems of systems engineering which determine the readiness of the Russian specialists to create competitive systems are considered. These include: the ability to apply a methodology for system engineering, providing competent personnel, forming a set of requirements for systems engineers competence, design and implementation of curriculum in systems engineering. It is shown that the system engineering must become the basis for the training of specialists capable of creating competitive systems.
Рассмотрены научно-технические, методические и организационные проблемы, решение которых в существенной степени определяет готовность отечественных специалистов к созданию конкурентоспособных систем. К ним отнесены: наличие компетенций в системной инженерии и формирование умений практического применения ее рекомендаций, определение согласованной совокупности требований к системным инженерам со стороны организаций образования и индустрии, разработка и реализация образовательных программ по системной инженерии, подготовка преподавательских кадров. Показано, что системная инженерия должна стать одной из базовых дисциплин в учебных планах инженеров-разработчиков сложных систем.
Ключевые слова: системная инженерия, жизненный цикл, конкурентоспособная система, подготовка кадров.
Keywords: system engineering, life cycle, competitive system, staff training.
Введение
Развитие науки и технологий, беспрецедентный прогресс информатики, глобализация экономики, интеграционные процессы в гражданском обществе вызывают потребность в создании
все более совершенных оборонных, образовательных, производственных, транспортных, энергетических и других систем. В ответ на требования развития эти системы постоянно усложняются - в составе систем появляется все больше элементов, границы становятся подвижны, для описания поведения используются все более и более трудные для понимания модели. Проблема постоянного роста сложности систем, создаваемых людьми, существенно обостряется в условиях высокой скорости появления и освоения новых технологий. Помимо обострения проблемы сложности, быстрота технологических изменений ставит перед создателями систем и другие вызовы, например заставляет существенно, иногда неоднократно, продлевать жизненный цикл (ЖЦ) систем, уже введенных в эксплуатацию. Так, для некоторых моделей тяжелых самолетов реальная длительность ЖЦ превышает запланированную в 2.5-3 раза, достигая, в частности, для самолета B-52 примерно ста лет. За этот срок успевает поменяться несколько, а по некоторым направлениям около десяти, поколений базовых технологий.
Усложняются не только системы, но и деятельность по их созданию. В целях обеспечения высокого качества и конкурентоспособности систем от их создателей требуется высокий профессионализм и способность к непрерывному совершенствованию своих профессиональных компетенций, готовность к творческому осмыслению достижений зарубежных коллег и формированию на этой основе собственных эффективных системных решений, способность к полезной и целенаправленной деятельности в составе группы специалистов разного профиля. Эти, а также другие качества, необходимые создателям сложных, современных систем, воспитываются и развиваются еще на студенческой скамье, во многом благодаря правильно подобранным учебным планам и творческому контакту с преподавателем, имеющим необходимый опыт как научно-методической, так и практической проектной и конструкторской работы. Именно на этапе базовой вузовской подготовки возможно достижение главной цели - формирование специалиста, способного в дальнейшем к созданию систем, конкурентоспособных на мировом рынке.
Наша страна и отечественные специалисты, несмотря на более чем двадцатилетний застой в деятельности по созданию сложных систем и развитию новых технологий, еще не утратили способности к разработке высокотехнологичных систем и поддержке их полного ЖЦ. Некоторые из подобных систем, прототипы которых были созданы еще советскими учеными и инженерами, и сегодня продолжают оставаться относительно конкурентоспособными на отечественном и мировом рынках. Среди них можно упомянуть некоторые космические и авиационные системы, отдельные системы вооружений, системы атомной энергетики и ряд других. Однако в целом конкурентоспособность систем, создаваемых отечественными специалистами в последние годы, имеет тенденцию к снижению. По мнению автора, причина такого положения дел в значительной мере определяется недостатками отечественного образования в системной инженерии.
Ранее в журнале «Открытое образование» была опубликована статья В. В. Липаева [4], в которой он поднял проблему образования в области программной инженерии. Один из основных выводов автора состоит в том, что большинство вузов страны не учат своих питомцев программной инженерии, ограничиваясь обучением студентов элементам программирования только небольших простейших программ. В результате многие отечественные проекты сложных программных средств оказываются неконкурентоспособными, недостаточного качества и требуют длительной доработки для устранения системных и технических дефектов и ошибок. Полностью разделяя этот вывод, хочу отметить, что современный подход к созданию сложных систем рассматривает системную и программную инженерию в неразрывном единстве. Причем именно системная инженерия рассматривается как дисциплина, которая закладывает и описывает ключевые принципы организации и управления деятельностью по созданию систем любого масштаба и назначения, развивает методологию и средства управления ЖЦ сложных систем, создает принципы и инструменты их разработки. При этом за программной инженерией оставляется ключевая роль в программной реализации системных решений более высокого уровня. Такая иерархия методов находит широкое признание и, в частности, получила отражение в результатах продолжающихся уже более 15 лет работ по созданию комплекса международных стандартов описания процессов ЖЦ систем и программных средств (некоторые сведения об этих стандартах можно найти в [5]). Этот же подход реализуется в осуществляемом сегодня
рядом ведущих университетов США при поддержке Института инженеров электротехники и электроники (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE), Международного совета по системной инженерии (International Councilon System Engineering, INCOSE), Ассоциации вычислительной техники (Association for Computing Machinery, ACM) и многих других всемирно известных академических и профессиональных организаций проекте BKCASE (Body of Knowledge and Curriculum to Advance Systems Engineering), нацеленном на создание свода знаний и учебного плана по современной системной инженерии [14].
Поэтому полагаю, что, обсуждая проблемы образования в программной инженерии, вопрос следует ставить шире и говорить об острых и неотложных проблемах образования в системной инженерии в целом. Именно ответ на этот вопрос даст возможность организовать подготовку и переподготовку системных инженеров в российских вузах таким образом, чтобы на выходе были получены специалисты, способные к организации, управлению и непосредственному выполнению работ по созданию конкурентоспособных систем любого класса и назначения.
Системная инженерия как методология создания сложных систем
Рост масштабов и усложнение способов организации человеческой деятельности по созданию систем, повышение степени ответственности за ее результаты, быстрое возрастание сложности возникающих при этом научных, технических и управленческих проблем привели к появлению в середине ХХ века новой прикладной системной методологии - системной инженерии [1, 2]. Сегодня мировое научное и индустриальное сообщества признают системную инженерию в качестве методологической основы организации и осуществления деятельности по созданию систем любого класса и назначения. В свою очередь, среди направлений, где системная инженерия сосредотачивает сегодня первоочередные усилия, выделяются: управление деятельностью по созданию систем; подготовка кадров; стандартизация; развитие и обеспечение процессов системной инженерии и ряд других [3].
В научных и методических разработках зарубежных ученых системная инженерия сформировалась как междисциплинарный подход и методика, определяющие полный набор технических и управленческих усилий, необходимых для того, чтобы преобразовать совокупность потребностей заказчика и других заинтересованных сторон, имеющихся ожиданий и ограничений в эффективное системное решение и поддержать это решение в течение его жизни [6].
Более 40 лет тому назад А. Холл в своей широко известной книге [2] впервые описал методологию системной инженерии, определив ее как организованную творческую технологию и выделив в качестве основных элементов системной инженерии следующие положения.
Первое - системная инженерия многоаспектна, и этот факт должен быть обязательно отражен при определении ее предмета.
Второе - в основу деятельности системного инженера должно быть положено понимание того, что целью всего процесса системной инженерии является оптимальное проведение функциональных границ между человеческими интересами, системой и ее окружением. В самом же окружении выделяются три главных составных части:
• физическое и техническое окружение;
• деловое и экономическое окружение;
• социальное окружение.
Третье - системная инженерия уделяет первостепенное внимание исследованию потребностей, в основе которого должно лежать использование передовых экономических теорий, учет потребностей рынка и возможность изменения этих потребностей как сейчас, так и в будущем.
Таким образом, с первых шагов своего развития и по настоящее время системная инженерия в качестве основы деятельности по созданию систем выделяет необходимость комплексного учета потребностей заинтересованных сторон, представляющих как интересы промышленности и экономики, так и потребителей включая представителей различных общественных сил и движений. Именно комплексный, ориентированный на полный ЖЦ подход, предполагающий при создании систем творческое, взаимоувязанное сочетание достижений техники, управления, экономики и других областей, и составляет суть системной инженерии как научной и технической дисциплины. Именно такой подход придает системной инженерии особую актуальность, позволяет использовать ее достижения для построения различных по назначению и природе систем в их развитии и отличает (но не противопоставляет) системную инженерию от других более знакомых российским специалистам дисциплин, таких как управление качеством, управление проектами, управление поставками, управление ресурсами, управление рисками и т. п.
Суть системной инженерии как дисциплины, которая для достижения своих целей ориентируется в рамках управления ЖЦ и на решение задач управления, и на решение задач проектирования, отмечается многими специалистами. Так крупнейший современный авторитет в этой области А. Сейдж (Andrew Sage) указывает, что системная инженерия является технологией управления, сосредоточенной на контроле процессов полного ЖЦ с целью определения, разработки и применения экономически эффективных, высококачественных, надежных систем, отвечающих потребностям потребителя [7].
Понимая под ЖЦ развитие системы, продукта, услуги, проекта или другого созданного человеком объекта от появления замысла и формирования концепции до изъятия из обращения, системная инженерия в качестве цели управления ЖЦ ставит достижение организацией состояния, когда она способна на выстроенной надлежащим образом методической основе выбирать и реализовывать эффективные процессы ЖЦ. В результате система, представляющая интерес для заинтересованных сторон, развивается на протяжении ЖЦ и приобретает способность удовлетворять установленным требованиям.
С учетом сказанного, системная инженерия и для многих крупных корпораций, занятых на глобальном рынке, и для ведущих зарубежных технических университетов стала сегодня важнейшей, ключевой дисциплиной, овладение которой в целом наряду с углубленным изучением ее важнейших разделов является обязательным для специалистов, предполагающих заниматься созданием сложных систем.
Проблемы применения рекомендаций системной инженерии
Силами международного сообщества системных инженеров за последние 10-15 лет разработана и успешно апробирована совокупность теоретических и практических рекомендаций по созданию сложных систем. Близок к завершению процесс формирования интегрированной системы международных стандартов и лучших практик, содержащих правила и положения по разработке систем и управлению их ЖЦ. В этой работе планомерно участвуют все официальные международные организации стандартизации. Кроме того, в этой области активно работают широко известные в мире профессиональные организации, среди которых выделяются IEEE и INCOSE, а также ведущие мировые корпорации - производители систем. По существу, основным результатом их деятельности является происходящее буквально у нас на глазах формирование новой культуры разработки систем, культуры, которая уже становится, а в самом ближайшем будущем окончательно станет ядром, фундаментом, основой для проведения всех видов работ по созданию систем, культурой, принимаемой всеми успешными компаниями, создающими системы, конкурентоспособные на мировом рынке. До сегодняшнего дня наша страна ни в лице производителей систем, ни в лице высшей школы, ни в лице специалистов по стандартизации практического участия в этой работе не принимала.
Отечественные специалисты и организации не только оказались в роли сторонних наблюдателей, но и не научились должным образом применять готовые, признанные международным экспертным и индустриальным сообществом нормативные документы по управлению ЖЦ. Начиная с введенного в РФ в 2000 году стандарта программной инженерии ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 «Информационная технология. Процессы жизненного цикла программных средств» обнаружилась ситуация практически полной неготовности отечественных разработчиков систем (включая программные системы) к работе с подобными спецификациями. В результате указанный стандарт, а также стандарт ГОСТ Р ИСО/МЭК 15288 «Информационная технология. Системная инженерия. Процессы жизненного цикла систем» подвергаются постоянной критике со стороны нашего профессионального сообщества, их называют бесполезными и нежизнеспособными. Неумение применять указанные спецификации по назначению приводит к искажению их смысла. Ошибки, постепенно накапливаясь, вызывают путаницу, что в сочетании с невысоким качеством перевода документов на русский язык, приводит к полной невозможности работы. Таким образом, вместо источника сведений об эффективных процессах ЖЦ, подобные международные стандарты зачастую становятся у нас источником проблем и помехой для разработчиков систем.
Одно из основных замечаний состоит в том, что, по мнению критиков, на основе указанных стандартов невозможно ни выдать задание, ни принять результат работы, т. е. специалисты требуют, чтобы подобный нормативный документ был намного более конкретен. При этом, полагаю в силу отсутствия необходимой современным инженерам профессиональной культуры, отечественные специалисты забывают, что упомянутые спецификации не являются стандартами прямого действия. Они содержат рекомендации и положения относительно того, что следует делать, оставляя решение о том, как это делать, на усмотрение сторон, создающих систему и управляющих проектом.
Современные рекомендации по системной инженерии предполагают, что каждая отрасль или крупная корпорация разрабатывает на основе стандартов, подобных ISO/IEC 15288 и ISO/IEC 12207, собственные нормативные документы, адаптированные к корпоративным нуждам, а с учетом полученных результатов определяется совокупность методов и инструментов управления процессами ЖЦ при создании систем. Объем работ по подготовке подобной системы документов весьма велик, кроме того, высоки требования к квалификации занятого в этом процессе персонала. Создание и апробация необходимого крупной организации комплекта документов может занять до 3-5 лет и потребовать многомиллионных затрат. К работе требуется привлекать большое число высококвалифицированных специалистов. Например, в разработке Руководства по системной инженерии национального космического агентства США [9] принимало участие около 140 человек. Кроме того, требуется организовать сопровождение полученной системы документов и обеспечить их регулярную актуализацию. Зарубежный опыт пока-
зывает, что такая актуализация должна проводиться не реже, чем один раз в 5 лет. Однако, как показывает тот же зарубежный опыт, эти затраты окупаются.
Можно с горечью констатировать, что сегодня в нашей стране практически отсутствует персонал, готовый к планомерному, профессиональному применению положений и рекомендаций системной инженерии в практике создания систем и управления их полным ЖЦ, причем такой персонал планово и целенаправленно, с опорой на понимание нужд индустрии и общества в целом никто не готовит.
Проблемы образования в системной инженерии
Сегодня во всем мире складывается положение, когда организации, занятые созданием сложных систем и их элементов, испытывают дефицит высококвалифицированных кадров. Это, в значительной мере, относится к современным инженерам, которых выпускается недостаточно. Ситуация такова, что многие зарубежные эксперты включая представителей работодателей и высшей школы стали говорить о зарождающемся кризисе инженерного образования. Существует множество причин, вызывающих указанное состояние, но ключевыми являются - очень высокие требования к уровню квалификации инженера, занятого разработкой продукции высоких технологий и систем на их основе и сравнительно невысокий уровень оплаты таких специалистов по сравнению, например, с юристами, банковскими служащими или серьезными менеджерами.
С учетом сказанного понятен интерес, который системная инженерия вызывает сегодня в качестве образовательного направления. Как показывают контакты с зарубежными коллегами, многие из них надеются, что высокий уровень постановки учебного процесса при подготовке системных и программных инженеров поможет существенно оживить интерес молодежи к инженерной деятельности. Свидетельством интереса к системной инженерии со стороны зарубежного научно-педагогического сообщества может, например, служить тот факт, что только за последние 3 года по рассматриваемой тематике на английском языке издано более 50 учебных книг, а сама системная инженерия и ее отдельные разделы входят в учебные планы практически всех ведущих зарубежных университетов. Материалы по системной инженерии широко представлены в образовательных сетях, в качестве примера можно назвать материалы MIT OpenCourseWare (http://ocw.mit.edu/index.htm) на портале Массачусетского технологического института. Наконец, крупнейшие правительственные учреждения и ведущие мировые компании различных стран разрабатывают собственные руководства по системной инженерии [3, 8, 9] и активно содействуют повышению квалификации в этой области своих сотрудников, см., например, [10, 11].
В нашей стране к объективным трудностям подготовки системных инженеров прибавляется своя национальная беда - за последние двадцать лет мы, по существу, потеряли целое поколение специалистов - разработчиков систем. У этого «потерянного поколения» отсутствует опыт участия в крупных системных разработках, нарушена связь с живыми носителями информации в этой области. Это поколение, по существу, не получило базовой, фундаментальной подготовки, отвечающей требованиям сегодняшнего дня и мировому уровню развития технологий, у заметной части этого поколения даже нет представления о достижениях мировой науки и инженерной мысли в области создания сложных систем. К этому добавляется языковой барьер: как показывают оценки, более половины студентов ведущих технических университетов страны не готовы к самостоятельной профессиональной работе с оригинальными англоязычными научно-техническими и нормативными материалами.
Следует добавить, что отечественная высшая школа и наши работодатели сегодня во многом разобщены. Распространена ситуация, когда, например, крупные ИТ-компании, по существу, заново обучают молодых специалистов, пришедших к ним на работу, но налаживать серьезное, долговременное сотрудничество с высшей школой по множеству причин считают нецелесообразным. Кроме того, опытные, квалифицированные кадры, подготовленные еще в СССР, оказались психологически не готовы к восприятию современных зарубежных достижений -унаследованная нами и современная западная культура системных разработок разнятся между собой. Преодоление культурных различий - еще одна ключевая проблема, поскольку только на пути интеграции в мировое сообщество разработчиков систем мы сможем сохранить и, возможно, развить свой национальный научно-технический потенциал в этой области.
Наконец, остается не осознанной, по существу, сама необходимость современного образования в системной инженерии. Учебно-методическое и другое ресурсное обеспечение такого образования планово не развивается. В сущности, вся работа ложится на плечи отдельных энтузиастов.
Следует напомнить, что целевая подготовка системных инженеров в нашей стране была начата достаточно давно: первая в СССР кафедра системотехники была организована в Московском энергетическом институте (МЭИ) в 1969 году. Постепенно подобные кафедры возникли во многих технических вузах страны, и к середине 80-х годов их стало более 30. Однако количество не перешло в качество - отечественные инженеры-системотехники в своей основе не стали специалистами, готовыми создавать системы, конкурентоспособные на глобальном рынке, специалистами, умеющими организовать и определить содержание комплекса работ по соз-
данию сложной системы, обеспечить эффективное управление полным ЖЦ такой системы, творчески сочетать в этой работе достижения техники, управления и экономики. Наш инженер-системотехник скорее был техническим специалистом, разбирающимся в инженерных проблемах создания и функционирования автоматизированных систем управления технологическими процессами и владеющим технологиями создания отдельных системных элементов. Такому положению способствовал целый ряд причин, среди которых немаловажной оказалась та, что при переводе на русский язык книги Г. Гуда и Р. Макола [1] в качестве эквивалента английского System Engineering был использован термин «системотехника», который довольно быстро стал пониматься как термин технический, применимый в сфере техники и технологий. Суть системной инженерии как междисциплинарного подхода и методики, о чем говорилось в предыдущем разделе, оказалась в значительной степени утраченной. Если посмотреть, кого сегодня готовят еще оставшиеся в некоторых вузах страны кафедры системотехники, то мы увидим, что в своей основе это инженеры-программисты. Такое положение в корне не соответствует сложившимся сегодня за рубежом представлениям о содержании образования специалиста - создателя современных систем.
С учетом сказанного можно констатировать, что в области создания сложных систем и управления их ЖЦ в нашей стране сегодня, по существу, нарушена целостность системы подготовки квалифицированных кадров. В этой системе и в ее связях с внешней средой произошли серьезные разрывы, нарушена преемственность. Для исправления положения нужны серьезные инфраструктурные сдвиги, которые должны затронуть культурные основы деятельности по подготовке специалистов. Мы, по существу, должны ответить на вопрос, в какой степени наша национальная система подготовки кадров готова стать частью мировой системы, сможет ли отечественная высшая школа самостоятельно преодолеть кризис в подготовке специалистов, способных создавать конкурентоспособные системы, и, наконец, нужны ли такие специалисты нашей стране и отечественному бизнесу? Если упомянутые специалисты нужны, то для интеграции в мировую систему подготовки высококвалифицированных системных инженеров совершенно недостаточно изменить набор показателей оценки образовательной деятельности и перейти на двухуровневую систему, как это делается сейчас у нас под видом Болонского процесса. Необходимо снимать культурные барьеры, что намного сложнее. Причем для успешного преодоления культурных различий недостаточно усилий одной только высшей школы, здесь ключевую роль играет отечественная индустрия, которая должна найти свое место в мировом производственном процессе и на мировом рынке и сформировать ясное представление о том, в чем заключается национальная кадровая политика применительно к проблемам создания систем, конкурентоспособных на глобальном рынке.
Зарубежный опыт показывает, что на подготовку специалиста - разработчика компонентов сложных систем уходит 6-8 лет включая время подготовки в вузе, а для подготовки специалиста, способного разрабатывать общесистемные решения и заниматься системной интеграцией, требуется 10-15 лет. Причем в последнем случае для достижения высокого уровня квалификации системному инженеру необходим обязательный опыт работы в компании - мировом лидере в своей области. Отмечу, что сотрудничество западных университетов с производителями сложных систем находится на высоком уровне. Например, Массачусетский технологический институт, являющийся одним из лидеров по подготовке системных инженеров, при реализации образовательных программ в этой области сотрудничает с более чем 20 крупнейшими мировыми компаниями, среди которых Amazon.com, Inc.; Boeing Company; Dell; Harley-Davidson; General Dynamics; General Motors; Honeywell; Intel; Nokia; Northrop Grumman; Novartis AG; Raytheon, и этот впечатляющий список можно продолжать. Годовой бюджет этих программ по приблизительной оценке составляет около 100 млн. долларов. Другим примером может служить то, что программы подготовки по системной инженерии для дипломированных специалистов (Systems Engineering Graduate Programs) сегодня реализуются более чем в двухстах зарубежных вузах [16], если сюда добавить программную инженерию, то общее число подобных вузов приблизится к пятистам.
Отечественные специалисты тоже оказались включенными в сотрудничество с западными компаниями-производителями сложных систем, однако нашим соотечественникам отводится, как правило, роль онлайн-разработчиков решений на нижних уровнях системной иерархии. В этих условиях достижения и рекомендации системной инженерии нашему специалисту оказываются, по сути, не нужны, а в качестве нормативной основы ему служат инструкции зарубежного руководителя, если же такой специалист начинает проявлять повышенный интерес к существу управления полным ЖЦ целевых систем, это может привести для него к печальным последствиям, вплоть до увольнения. Что касается соотечественников, которые сумели в указанных обстоятельствах войти в состав разработчиков и реализаторов высокоуровневых системных решений, то они либо уже работают за рубежом на постоянной основе, либо собираются начать такую работу в самое ближайшее время.
Недостаток внимания к организации и практической реализации образования в системной инженерии наряду с упомянутой проблемой «потерянного поколения» разработчиков систем и в сочетании с необходимостью учета культурных различий между быстро развивающейся западной и стареющей отечественной школой системных разработок являются, по мнению авто-
ра, одним из наиболее серьезных вызовов, стоящих сегодня перед отечественной высшей школой и национальной промышленностью в деле перехода на инновационный путь развития.
Каким требованиям должен отвечать системный инженер?
Поскольку в отечественных источниках затруднительно найти ответ на вопрос: «Каким требованиям должен отвечать системный инженер?», обратимся к опыту крупных зарубежных компаний. В недавней публикации 15 сотрудников НАСА, имеющих в общей сложности 390-летний (почти четыре века) коллективный опыт работы в системной инженерии и реализации системных проектов в аэрокосмической области, выделили основные личные качества, которыми на их взгляд должен обладать хороший системный инженер [12]. Было названо 11 таких качеств, а именно:
1) интеллектуальная любознательность, выражающаяся в первую очередь в способности и желании постоянно учиться новому;
2) способность видеть целое даже при наличии множества мелких деталей, включающая, в частности, умение не терять основную главную цель и объединять для разговора на одном языке ученых, разработчиков, операторов и другие заинтересованные стороны, невзирая на изменения, возникающие по мере развития ЖЦ;
3) способность к выделению общесистемных связей и закономерностей, с помощью которой первоклассный системный инженер может помочь другим членам команды проекта в установлении места их системных решений в общей картине и в работе на достижение общих системных целей;
4) высокая коммуникабельность - способность слушать, писать и говорить таким образом, который способствует наведению мостов между инженерами и управленцами на основе использования единых терминов, процессов и процедур;
5) выраженная готовность к лидерству и к работе в команде, предполагающая, в частности, наличие глубоких и многосторонних технических знаний, энтузиазма в достижении поставленных целей, креативности и инженерного инстинкта;
6) готовность к изменениям, предполагающая в числе прочего и понимание неизбежности изменений;
7) приспособленность к работе в условиях неопределенности и недостаточности информации, предполагающая, в частности, способность к толкованию неполных и противоречивых требований;
8) специфическая убежденность в том, что следует надеяться на лучшее, но планировать худшее, предполагающая, в частности, что системный инженер постоянно проверяет и перепроверяет детали, имеющие отношение к обеспечению технической целостности системы;
9) наличие разнообразных технических навыков - способность применять обоснованные технические решения, что требует от системного инженера знания множества технических дисциплин на уровне эксперта;
10) уверенность в себе и решительность, но не высокомерие, т. к. даже хороший системный инженер может ошибиться;
11) способность строго выполнять предписания по реализации процесса при понимании того, когда надо остановиться и внести изменения, что предполагает способность системного инженера не только формально описать, но и «почувствовать» процессы.
Важность этих выводов понятна, их, безусловно, надо принимать во внимание, но в нашей сегодняшней ситуации указанные рекомендации скорее стоит рассматривать как пожелания на будущее, которые надо учесть при формировании требований к компетенциям системных инженеров, на основании которых вузы будут в дальнейшем разрабатывать свои образовательные программы.
Зарубежные публикации, помимо описания требований к личным качествам системного инженера, содержат также описание требований к компетенциям специалистов, претендующих на работу в качестве системных инженеров, см., например, [13]. Среди важнейших компетенций системного инженера, в частности, называются:
1) умение управлять требованиями на всех уровнях системной иерархии;
2) владение современными методами и инструментами разработки систем включая архитектурный подход;
3) владение методами и инструментами анализа систем включая моделирование, анализ надежности, анализ рисков, анализ технико-экономических характеристик и т. п.
4) умение организовывать и проводить испытания систем и анализировать результаты испытаний;
5) умение налаживать эффективное человеко-машинное взаимодействие;
6) умение реализовывать интегрированные системные решения, учитывающие гетерогенность и возможную распределенность элементов, составляющих систему;
7) владение процессным подходом;
8) умение управлять изменениями.
При разработке учебных программ по системной инженерии и смежным дисциплинам в качестве основного пути видится максимально глубокая интеграция отечественной высшей школы, специалистов и организаций в мировое сообщество разработчиков сложных систем, ускоренное освоение достижений мировой научной и инженерной мысли в этой области, широкое использование зарубежных программ и методик в наших условиях. Необходимо также проводить целенаправленную адаптацию сохранившихся отечественных методик и традиций разработки сложных систем к признанной международным сообществом традиции системных разработок, планомерно сглаживать возникающие на этом пути культурные и психологические
барьеры. Важное место в этой работе должны занять освоение и творческое применение создаваемого сейчас свода знаний и учебного плана по современной системной инженерии [14].
Реализация образовательных программ по системной инженерии
При формировании системы подготовки квалифицированных системных инженеров полезно принять во внимание, что в основе успешного функционирования подобной системы за рубежом лежит несколько факторов, среди которых можно выделить:
• наличие готового к использованию методологического базиса системной инженерии и управления ЖЦ, созданного силами крупнейших технических университетов, индустрии и профессиональных организаций, таких как IEEE и INCOSE;
• активную работу по совершенствованию и развитию этого базиса с одновременным привлечением ведущих специалистов высшей школы, науки и индустрии;
• наличие сертифицированных программ дополнительного образования, реализуемых под эгидой ведущих профессиональных организаций,
• активное участие работодателей в формировании и реализации программ дополнительной подготовки системных инженеров;
• наличие качественного и разнообразного учебно-методического обеспечения с возможностью практически свободного доступа к нему, а также к нормативно-технической документации включая международные стандарты и стандарты организаций;
• формирование системы дистанционного образования, предлагающей открытые образовательные ресурсы высокого качества;
• наличие квалифицированных преподавателей, имеющих, помимо опыта методической работы, большой опыт работы в ведущих мировых корпорациях - разработчиках систем и в организациях - разработчиках стандартов (например, многие ведущие специалисты ISO/IEC/JTC1 включая ряд руководителей являются одновременно университетскими профессорами).
Видимо, первостепенную важность для нашей страны имеет сегодня создание эффективной системы переподготовки и повышения квалификации кадров по системной инженерии. И начинать эту работу надо с подготовки преподавателей, поскольку в сегодняшней России их, по существу, не осталось. В качестве положительного момента здесь следует отметить наличие у ряда отечественных преподавателей определенного задела в части разработки и апробации программ по системной инженерии, пригодных для использования в системе послевузовского образования. Кроме того, в государственном университете МФТИ, национальном исследовательском технологическом университете МИСиС, техническом университете МИРЭА и ряде других вузов в последние три года начата реализация программ подготовки магистров, где системной инженерии отдается одна из ключевых ролей.
С учетом масштабов и многоаспектности обсуждаемой проблемы трудно ожидать, что она будет решена в обозримом будущем на государственном уровне. По-видимому, при поиске решений следует в первую очередь ориентироваться на помощь корпораций, заинтересованных в создании конкурентоспособных комплексных систем и в выходе на мировой рынок, а также в сохранении и возможном расширении своего влияния на этом рынке. Для того чтобы решить кадровые проблемы и обеспечить себя системными инженерами эти корпорации должны обладать достаточными ресурсами включая опыт организации и успешного осуществления международного сотрудничества, быть готовыми к интеграции в мировое системное сообщество. В свою очередь, вузы должны рассматривать системную инженерию и смежные с ней дисциплины как базовые при разработке и реализации учебных планов инженеров - разработчиков сложных систем.
В качестве попытки осуществления подобного подхода можно назвать проект Магистратура IBS, который реализуется сегодня компанией IBS, специализирующейся на сложных комплексных проектах для крупных российских и международных корпораций и государственных организаций, государственным университетом МФТИ и национальным исследовательским технологическим университетом МИСиС [15].
Заключение
Следует признать, что сегодня отечественные специалисты включая научных работников, инженеров, управленцев, преподавателей, по существу, не готовы к планомерному и эффективному использованию достижений современной системной инженерии ни профессионально, ни психологически. Теоретические и практические достижения по созданию сложных систем, имевшиеся в нашей стране во второй половине ХХ века, в течение многих лет не получают творческого развития. В результате мы получили «потерянное поколение» специалистов, у которых отсутствует опыт участия в крупных системных разработках, нарушена связь с живыми носителями информации в этой области, нет возможности, а зачастую и желания, творчески использовать и развивать достижения мировой науки и практики в области создания сложных систем. В области исследований методов и средств создания сложных систем, а также в сфере подготовки специалистов в этой области наша страна отстала от передовых западных держав примерно на 15-20 лет.
В плане подготовки кадров, по-видимому, наиболее острой является упомянутая проблема «потерянного поколения» разработчиков систем. Эта проблема в сочетании с проблемой учета
культурных различий между быстро развивающейся западной и стареющей отечественной школой системных разработок является, по мнению автора, одним из наиболее серьезных вызовов, стоящих сегодня перед отечественной высшей школой и отраслями отечественной промышленности, ориентирующимися на инновационный путь развития.
Если в ближайшее время положение не будет в корне изменено, мы рискуем окончательно потерять конкурентоспособность отечественной продукции и услуг, особенно в тех отраслях, где рынок заинтересован в поддержке поставщиком полного ЖЦ систем. В результате отечественные производители сложных систем будут вытеснены с мирового рынка или встанут перед необходимостью работать в качестве субподрядчиков на сравнительно низких уровнях системной иерархии, где нас ждет острая конкуренция со странами третьего мира. И в том и в другом случае это грозит не только экономическими, но стратегическими потерями для общества и государства.
В качестве основного пути выхода из создавшейся ситуации видится максимально глубокая интеграция отечественной высшей школы, специалистов и организаций в мировое сообщество разработчиков сложных систем, ускоренное освоение достижений мировой научной и инженерной мысли в этой области. Необходимо проводить целенаправленную адаптацию сохранившихся отечественных методик и традиций разработки сложных систем к признанной международным сообществом традиции системных разработок, планомерно сглаживать возникающие на этом пути культурные и психологические барьеры. Кроме того, важнейшее значение приобретает системное движение, которое, объединяя всех заинтересованных лиц, в частности преподавателей, специалистов, студентов, может внести определяющий вклад в формирование и возможное развитие в нашей стране современной образовательной и профессиональной среды, отвечающей потребностям в подготовке и повышении квалификации разработчиков сложных систем. Это тем более важно, что в нынешних условиях дожидаться формирования такой среды по принципу «сверху вниз» не приходится. Представляется, что только так, всем миром, помогая друг другу, мы сможем не только сохранить, но, возможно, и развить свой национальный кадровый и научно-технический потенциал, поддержать, а в дальнейшем и повысить, конкурентоспособность отечественных системных разработок в приоритетных для страны областях.
Литература:
1. Good H., Machol R. System Engineering. An introduction to the design of large-scale systems. - N.Y.: McGraw-Hill Book Company, 1957. (Гуд Г. Х., Макол Р. Э. Системотехника. Введение в проектирование больших систем. - М.: Сов. радио, 19б2.)
2. Hall A. Methodology for System Engineering. - D. van Nostrand Company, 19б2. (Холл А. Опыт методологии для системотехники. - М.: Сов. радио, 1975.)
3. INCOSE Systems Engineering Vision 2020. - INCOSE-TP-2004-004-02, 2007.
4. Липаев В. В. Проблемы образования в программной инженерии // Открытое образование, 2010. № 3 (80). С. 91-100.
5. Батоврин В. К. Современное состояние международных стандартов системной и программной инженерии // Бизнес-информатика, 2009. № 3 (9). С. 3-10.
6. INCOSE Systems Engineering Handbook v.3.2. - INCOSE-TP-2003-002-03.2, 2010.
7. Sage A. P. Systems Management for Information Technology and Software Engineering. - New York: Wiley, 1995.
8. Systems Engineering Guide for Systems of Systems. Version 1.0. - US Department of Defense, 2008 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.acq.osd.mil/se/docs/SE-Guide-for-SoS.pdf.
9. NASA Systems Engineering Handbook. - NASA/SP-2007-6105 Rev1, 2007 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://educationksc.nasa.gov/esmdspacegrant/Documents/NASA%20SP-2007-6105%20Rev%201%20Final%2031Dec2007.pdf.
10. Сайт Университета военных закупок МО США [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.dau.mil/default.aspx.
11. Trudeau P. Designing and Enhancing a Systems Engineering Training and Development Program [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mitre.org/work/tech_papers/2010/10_0678/10_06 78.pdf.
12. The Art and Science of Systems Engineering [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.nasa.gov/pdfZ311199main_Art_and_Sci_of_SE_SHORT_1_20_09.pdf.
13. Shear d S. Twelve systems engineering roles // Proceedings of INCOSE, 1996 [Электронный ресурс]. -Режим доступа: http://www.incose.org/educationcareers/PDF/12-roles.pdf.
14. Body of Knowledge and Curriculum to Advance Systems Engineering [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.bkcase.org.
15. Нежурина М. И. Методология проектирования и реализации инновационных образовательных программ // Современные проблемы фундаментальных и прикладных исследований: Труды 51-й научной конференции МФТИ. Часть X. - Москва- Долгопрудный, 2008. С. 53-58.
16. Gradschools.com [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.gradschools.com/search-programs/systems-engineering.
