CC BY
8
Shmykova Polina Aleksandrovna, student, p.shmykova@mail.ru, Russia, Barnaul, Altai State University,
Fadeev Denis Andreevich, master, fadeevrfi@,gmail.com, Russia, Barnaul, Altai State University,
Voinash Sergey Aleksandrovich, junior researcher at the research laboratory, ser-gey_voi@mail.ru, Russia, Kazan, Kazan Federal University,
Sokolova Viktoriia Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, sokolo-va_vika@inbox.ru, Russia, St. Petersburg, Higher School of Technology and Energy, St. Petersburg State University of Industrial Technology and Design
УДК 579.8
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-8-262-263
ПРИНЦИПЫ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И КЛАССИФИКАЦИИ БОЛЬШИХ
СИСТЕМ
С.Л. Горобченко, Д.А. Ковалёв, Д.А. Нестеров, А.С. Кривоногова, В.А. Соколова, А.В. Чураков
Рассмотрены вопросы применения системного подхода к анализу и классификации больших (социальных, организационных, бизнес и государственных) систем. Показана применимость системных моделей (системного оператора, модели S-образной кривой жизненного цикла) к задачам анализа развития больших систем. Предложена схема развития взаимодействующих систем с выделением системы-носителя надси-стемных требований. Выделены три вида систем, на основе которых может строиться взаимодействие систем: системы с высокой зависимостью от выполнения своих главных функций своими элементами; системы, основанные на длинных плечах подсистем между собой и определяемые возможностями их связи, и системы, основывающие свою деятельность на сборе некоторых ресурсов и их передаче без использования значимых капитальных орудий и инструментов.
Ключевые слова: системный подход, большие системы, системный оператор, модель жизненного цикла, S-образная кривая, схема развития взаимодействующих систем, классификация больших систем.
Сложность больших систем предопределяет и сложности подхода к их изучению, анализу и прогнозированию. Не зная "природные" особенности больших систем, весьма трудно убедиться, что применяемые схемы анализа будут учитывать основные виды взаимодействий внутри систем, и, тем самым, позволят добиться решения задачи по выяснению причин, определению состояния или прогнозированию дальнейших действий или развития системы.
Поиск решений при использовании системного анализа больших систем может быть проведен путем анализа как собственно системы, так и применения схемы "многоэкранного" мышления с разбиением всего видимого движения системы на основные движения и развитие элементов, подсистем и надсистем, и использованием т.н. Системного оператора, рис.1.
Поиск противоречий между основными слоями такой сложной системы позволяет исследовать взаимодействие системы с ее надсистемой и подсистемами в их развитии. Тем не менее, часто применяется только линейный подход, когда рассматриваются застывшие системы, а изменение форм систем, а также изменения в подсистемах и их развитие только постулируется, но не учитывается.
262
Рис. 1. Системный оператор [1]
Определенно мало учитывается взаимодействие множества систем между собой и с системой-лидером - главным носителем надсистемных требований. Часто неопределенным остается понятие надсистемы, поскольку к ней могут относиться ближние, дальние надсистемы или любые системы, способные оказать давление на систему и видоизменять ее.
Мы также можем отметить, что не учитываются неочевидные надсистемы, где они представляют собой, по сути, живой конгломерат борющихся между собой за влияние систем, а сама надсистема при этом не является формализованной. Чаще всего она проявляется через одну из систем, являющуюся носителем надсистемных требований, занимающую ведущее место среди других систем и определяющую ход развития всего сообщества систем в целом, рис.2.
Подчинение ТСО- ТС1 и согласование с ТС1
Свертывание в над систем' или
ТСО становится подсистемой ТС1
ТСО
ТСО
ТС1
ТСО
ТС1
Ш2
тез
ТС2
тез
ТС1
ТСО
ТС1
ТСО
Рис.2. Схема развития системы с выделением системы-носителя надсистемных требований
Наиболее часто такое взаимодействие систем в рамках борьбы за выполнение требований надсистемы можно обнаружить в больших организационных и других подобных системах (например, в биологических, организационных, бизнес, государственных, искусственных и интеллектуальных технических системах). Здесь наиболее выражены те изменения в системах, которые им приходится вводить под "силовым", а часто и подавляющим действием надсистемы и борьбы конкурирующих систем между собой.
Многие исследования приведенной на рис.1 многоэкранной системы (или системного оператора по ТРИЗ) связывают эволюцию систем с их положением на S-кривой. В наиболее выраженном виде - это демонстрация того, как конкретные формы системы, сменяя одну за другой, образуют ветви на общей S-кривой системы. Однако, отметим, что она в этом случае выступает уже не как система в чистом виде, а скорее как надсистема для своих систем. В дальнейшем мы смогли бы отличать систему от ее подсистем, которые здесь также можно было бы учесть, как то, что система
является самостоятельной или достаточно автономной в выполнении главной полезной функции. Только тогда ее можно будет включать в общую схему развития системы, и учитывать как изменение форм систем внутри S-кривой, рис. 3.
цикла; 81, 82 - переходные формы систем; 8общ - общая система, реализующая
данный принцип
Классификация систем. Сложные образования подсистем, систем и надси-стем зависят от своих исходных предпосылок [3-5]. Во многих случаях это особенности формирования самих систем, организационные, технические и природные ограничения, свойственные каждому из подвидов систем. В связи с этим можно было бы выделить некоторые базовые исходные системы, определяющие особенности работы формирующегося на их основе системного оператора.
Применительно к высокоорганизованным системам, имеющим высокую степень организации и самоорганизации, - биологическим, экономическим, рыночным, управленческим, государственным и пр. - можно было бы выделить некоторые основные виды систем по типу их связи между своими подсистемами и связью с надсисте-мой. В частности, выделим:
1. Системы с высокой зависимостью от выполнения своих главных функций своими элементами.
2. Системы, основанные на длинных плечах подсистем между собой и определяемые возможностями их связи.
3. Системы, основывающие свою деятельность на сборе некоторых ресурсов и их передаче без использования значимых капитальных орудий и инструментов.
1. Системы с высокой зависимостью от выполнения своих главных функций своими элементами. К ним, в частности, можно было бы отнести организационные системы (применительно к бизнесу), основанные на обработке сырья, материалов, добыче, земледелии и пр. Системы характеризуются высокой детерминированностью связей, элементы таких систем должны иметь высокую степень упорядоченности и отличаются меньшей "демократичностью" в своих действиях. Центром системы, как правило, являются требования надсистемы, которым следует система, и которым в большой степени отвечают подсистемы и элементы. Хаотичность действий единичных элементов устраняется давлением упорядоченности (законов, инструкций и пр. руководящих документов), которым отдельные элементы системы должны следовать. Системы под действием надсистемных требований стремятся к сохранению своих ресурсов, организуют большие общности и внутри самой системы хорошо структуризуют свою деятельность на основе создания регулярных структур.
264
В соответствии с особенностями формирования переходных подвидов, такие системы хорошо развиваются и обеспечивают свою жизнедеятельность в случае, если производимые ими ресурсы ценны не только для внутреннего потребления, но и для других систем. В частности, этим определяется и необходимость в защите ресурсов и требования к организации связи с другими системами, которые обеспечивают продвижение продукции, генерируемой этими системами вовне. Как только ресурсы исчерпываются, или их блокируют внешние системы, жизнедеятельность таких систем резко ухудшается. В глобальном смысле это, как правило, связано с истощением собственных ресурсов, распадом связей внутри самой системы, (например, это может быть распад империй), санкциями и блокирующими действиями со стороны других систем и пр.
В рамках Системы 1 могут наблюдаться и подвиды систем, требующие их дальнейшей классификации. Очевидно, что чисто земледельческие системы и системы, основанные на кочевой организации жизнедеятельности, несмотря на то, что основой их является использование и переработка доступных ресурсов, борются между собой за земельные ресурсы. Так, примерами является борьба между славянами и скифами, между кочевыми народами и Русью (Россией), выстраивание великой стены между Китайской сельскохозяйственной империей и степными кочевниками (Монголами и др.), вытеснение индейцев с Великих равнин в Северной Америке. Обобщая приведенные примеры, можно сказать, что характерный основной конфликт за основной ресурс (землю как местом для пастбищ и как местом для пахотных земель) является основным содержанием конфликта между основными пользователями (народами Глобальной степи и земледельческими народами).
2. Системы, основанные на длинных плечах подсистем между собой и определяемые возможностями их связи. Это системы с выраженными элементами транспорта, логистики, информационных связей. В частности, в деловой практике такие системы легко выделяются как транспортно-логистические. В глобальном смысле к ним могут быть причислены народы, страны и государства, основывающие свою деятельность на торговле. Без труда к ним можно отнести морские страны, такие как Великобритания. Элементы таких систем значительно более свободны по сравнению с элементами детерминированных систем первого типа, некоторая их хаотичность устраняется более общими механизмами регуляторного воздействия, к которым в бизнесе относится разработка миссии, видения будущего, визионерство. В жизнедеятельности народов к ним можно отнести общие принципы жизни народа, поддержка, включая религиозную, свободы в предпринимательстве как основы жизнедеятельности таких систем.
Цена за свободные действия элементов в рамках работы системы - хаотичность, появление деградирующих элементов, выталкиваемых из системы, отсутствие компенсаторных и социальных механизмов для регулирования взаимодействий внутри системы.
Отсутствие регуляторных механизмов также может выражаться в подавляющем действии надсистемы. К примеру, во времена Ивана Грозного, к репрессиям которого было особенно щепетильное отношение, - было репрессировано, по мнению историков - 3-4 000 человек, тогда как в Англии в тоже время по закону о бродяжничестве было казнено порядка 70.000 человек. Таким ужасающим образом была решена проблема "трудоустройства" высвобожденной рабочей силы после т.н. "огораживания", лишившего значительную часть крестьян своего традиционного образа жизни и зарабатывания денег [9].
Жизнедеятельность таких систем устойчива, если есть потребность в организации передачи ресурсов, которые производятся другими системами. При этом такие системы должны обеспечивать контроль над транспортно-логистическими ресурсами. Таким примером в глобальном смысле является Великобритания. Она обеспечила свое превосходство и расцвет империи через развитие мощного флота, контроль над морскими путями, наличие форпостов, а, при возможности, и за счет захвата целых стран. Жизнедеятельность таких систем резко ухудшается, если они теряют контроль за гло-
бальной морской торговлей, например, при объединении стран, как правило, относящихся к системам первого типа, в единые государства и союзы, при потере отношений с ключевыми поставщиками ресурсов. Такая же судьба постигла в свое время и викингов [10,11].
Такие системы хорошо комплиментируют с некоторыми внешними системами, жизнедеятельность которых основана на пользовании конфликтных ресурсов и захвате ключевых ресурсов. Так, выживание Крымского ханства и создание "набеговой" экономики основывалось на выхватывании людских ресурсов из продвигающейся к черноземным областям Поволжья, Причерноморья и Кавказа, Русского царства и в дальнейшем Российской империи (Системы первого типа). Перепродажей захваченных славянских рабов занимались венецианцы и генуэзцы, построившие свои форпосты и крепости в Крыму (Системы 2-го типа) [12]. Вместе с Крымским ханством была обеспечена некоторая комплиментарная структура взаимодействия систем, существовавшая за счет уничтожения растущей новой системы первого типа.
3. Системы, основывающие свою деятельность на сборе некоторых ресурсов и их передаче без использования значимых капитальных орудий и инструментов. Это системы, собирающие ресурсы и перераспределяющие их без использования глубокой переработки, использования серьезных капитальных орудий и инструментов, т.е. не насыщенные подсистемами переработки некоторого потока сырья и материалов. К таким системам в деловой практике могут относиться посреднические компании. В глобальном смысле это целые страны, по сути, являющиеся хабами, например, Голландия XVI века или страны, находящиеся на перепутье торговых путей, например, Сингапур.
Современный вариант таких стран - ОАЭ (Объединенные Арабские Эмираты). ОАЭ строит свои авиационные хабы и организует перепродажу востребованных в глобальном взаимодействии систем ключевых ресурсов на основе дешевой нефти, удачного географического положения и создания авиационной инфраструктуры мирового уровня.
Такие системы претендуют на использование, добычу и захват некоторых наиболее ценных ресурсов, распределением которых они и занимаются. В частности, организуются склады, биржи, финансовые структуры, хабы по отдельным направлениям бизнеса или продуктов, как правило, биржевых товаров.
Основой их процветания является создание ключевого ресурса или овладение им. Так, в момент расцвета Голландской империи, она строила сотни кораблей по новым технологиям, которые обеспечивали, и повышение грузоподъемности при уменьшении экипажа, и резкое удешевление их строительства. В те времена это означало самые выгодные перевозки по морю и наличие многочисленных товаров в портах-хабах Голландии. По некоторым оценкам историков из всего мирового флота, доля, приходящаяся на корабли, построенные в Голландии, занимала более 70-80%.
Приведенный анализ свидетельствует, что можно классифицировать большие системы на основе особенностей создания, переработки и распределения потока ресурсов. Такой подход может быть наиболее применим в бизнесе, где явно выражены модели поведения компаний с разными характеристиками основных элементов бизнеса и переработки основных потоков сырья и материалов. Мы провели некоторое обобщение и "очистили" исходные знания от специальных подробностей, дав им общие системные определения.
Таким образом, чтобы лучше понять, как будут действовать и развиваться сложные и большие системы, важно применять схему многоэкранного мышления, которая предопределяет внутренние движения элементов, подсистем, систем и возможные изменения в системах. Основой этого является разделение систем на три основных вида, показанные в статье. Анализ их переходных форм с применением S-образной кривой с учетом совместимости и комплиментарности с другими системами, участвующими в общем процессе развития некоторой выделенной общности систем, позволит
лучше определять как положение исследуемой системы, так и перспективы ее развития и обстоятельств, способствующих ее будущем росту и процветанию или ухудшению ее жизнедеятельности.
Список литературы
1. Горобченко С.Л. Диалектика системного оператора. [Электронный ресурс] URL: http://ratriz.ru/wp-content/uploads/2016/10/Gorobchenko-S.L._Dialektika-sistemnogo-operatora-slozhnyih-sistem.pdf (дата обращения: 13.08.2023).
2. Горобченко С.Л. Инструменты диалектической логики для анализа эволюции сложных систем. [Электронный ресурс] URL: https://r1.nubex.ru/s828-c8b/f2775 fd/ТРИЗ%20САММИТ%202019%20Горобченко%20Статья%20ИНСТРУМЕ НТЫ%20ДИАЛЕКТИЧЕСКОЙ%20ЛОШКИ%20ДЛЯ%20АНАЛИЗА%20ЭВОЛЮЦИИ %20СЛОЖНЬ1Х0/о20СИСТЕМ0/о20ред0/о2030/о20сокр0/о2020190/о2002°/о2014^ (дата обращения: 13.08.2023).
3. Гегель Г.Ф. Философия истории. [Электронный ресурс] URL: https://www.litres.ru/book/fridrih-gegel/filosofiya-istorii-8495998 Дата доступа 13.08.2023.
4. Горобченко С.Л. Наука логики для менеджеров с элементами ТРИЗ. [Электронный ресурс] URL: https://www.livelib.ru/book/44240/readpart-kurs-nauka-logiki-dlya-menedzherov-s-elementami-triz-stanislav-lvovich-gorobchenko (дата обращения: 13.08.2023).
5. Протагоров А.С. Цикличность истории и глобальное развитие мира Журнал ТПА №2\2023. С.14-15.
6. Грак Д.Г., Протагоров А.С. Диалектическая модель развития технических систем Журнал ТПА. №3/2023. С.60-61.
7. Протагоров А.С. Риски современности и арматурный бизнес. Журнал ТПА №1/2023. С.10-11.
8. Грак Д.Г., Горобченко С.Л. Этапы диалектических переходов технических систем на ранних этапах развития. Журнал ТПА №4/2021. С. 30-32.
9. Русские цари. Иван Грозный. Русский проект. [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=taKjd4d2r94 (дата обращения: 13.08.2023).
10. Варяги. Русь. Византия. [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=2grqSOrhnEk (дата обращения: 13.08.2023).
11. Древняя Русь. Между Востоком и Западом. [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=MuZdWJVURpI (дата обращения: 13.08.2023).
12. Крымский поход на Москву. [Электронный ресурс] URL: https://www.youtube.com/watch?v=6siH0zqAPtI (дата обращения: 13.08.2023).
Горобченко Станислав Львович, канд. техн. наук, sgorobchenko@yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Высшая школа технологии и энергетики, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна,
Ковалёв Дмитрий Александрович, канд. техн. наук, доцент, d.a.kovalyov@yandex.ru, Россия, Санкт-Петербург, Высшая школа технологии и энергетики, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна,
Нестеров Дмитрий Александрович, преподаватель, nesterov-uln@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Кривоногова Александра Станиславовна, канд. техн. наук, доцент, kas.spb.lta@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М.Кирова,
267
Соколова Виктория Александровна, канд. техн. наук, доцент, sokolova_vika@inbox.ru, Россия, Санкт-Петербург, Высшая школа технологии и энергетики, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна,
Чураков Андрей Владимирович, канд. техн. наук, доцент, sheff_2.01@,mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. Кирова
PRINCIPLES OF SYSTEM ANALYSIS AND CLASSIFICATION LARGE SYSTEMS
S.L. Gorobchenko, D.A. Kovalev, D.A. Nesterov, A.S. Krivonogova, V.A. Sokolova, A.V. Churakov
The issues of applying a systematic approach to the analysis and classification of large (social, organizational, business and government) systems are considered. The applicability of system models (system operator, S-curve life cycle models) to the problems of analyzing the development of large systems is shown. A scheme for the development of interacting systems with the allocation of a system-carrier of supra-system requirements is proposed. Three types of systems are distinguished, on the basis of which the interaction of systems can be built: systems with a high dependence on the performance of their main functions by their elements; systems based on the long arms of subsystems among themselves and determined by the possibilities of their connection, and systems based on the collection of certain resources and their transfer without the use of significant capital tools and tools.
Key words: system approach, large systems, system operator, life cycle model, S-curve, development scheme of interacting systems, classification of large systems.
Gorobchenko Stanislav Lvovich, candidate of technical sciences, sgorobchen-ko@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Higher School of Technology and Energy, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Kovalyov Dmitry Aleksandrovich, candidate of technical sciences, docent, d.a.kovalyov@yandex.ru, Russia, St. Petersburg, Higher School of Technology and Energy, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Nesterov Dmitry Aleksandrovich, lecturer, nesterov-uln@,mail. ru, Russia, Saint-Petersburg, Military Academy of Telecommunications by Marshal of the Soviet Union S.M. Budyonny,
Krivonogova Alexandra Stanislavovna, candidate of technical sciences, docent, kas.spb.lta@,mail.ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State Forest Technical University named after S.M. Kirov,
Sokolova Viktoriia Aleksandrovna, candidate of technical sciences, docent, sokolo-va_vika@inbox. ru, Russia, St. Petersburg, Higher School of Technology and Energy, St. Petersburg State University of Industrial Technologies and Design,
Churakov Andrey Vladimirovich, candidate of technical sciences, docent, sheff_2.01@,mail. ru, Russia, St. Petersburg, St. Petersburg State Forestry Technical University named after S.M. Kirov
