Рассмотрим ещё одно очень важное положение системного подхода:
Свойства организованной системы не есть сумма свойств её частей, а нечто большее. Это нечто большее называют системным эффектом.
Например, объединили много прутьев или веток и получили метлу, с помощью которой можно подметать. Это и есть системный эффект, ради которого и создавалась система, ведь каждым прутиком (веточкой) в отдельности подметать было бы затруднительно.
Как правило, и целью и результатом объединения частей в систему бывает системный эффект. Сверхэффект – неожиданный, заранее непредвиденный дополнительный результат объединения частей в систему.
Можно записать такую условную формулу:
ПС1 + ПС2 + ПС3 + ПС4+. = СИСТЕМА + СИСТЕМНЫЙ ЭФФЕКТ + СВЕРХЭФФЕКТ.
Велико же было его удивление, когда к концу дня, один инженер, владеющий методами ТРИЗ и хорошо знакомый с системным эффектом, предложил блестящее решение: собрать долгоносиков в стакан и сунуть туда обычный термометр! Догадались, чем дело кончилось?… Правильно! Директор института заставил своих сотрудников изучать ТРИЗ.
В чем сила немногочисленных по числу людей партий? В объединении их усилий!
Почему огромные массы людей с немереной силой не могут сбросить власть немногочисленной верхушки, немногочисленных партий? Из-за их разобщенности.
Сборные чаи, многотравные бальзамы – тоже являются системами и действуют на организм сильнее, чем каждая их компонента в отдельности.
Приведем две классические, сказочные, “музыкальные системы”: бременских музыкантов (осла, собаку, кота, петуха) и крыловский квартет («. проказница Мартышка, Осел, Козел да косолапый Мишка»). Подсистемы первой четверки были хорошо согласованы и им удалось прогнать разбойников и получить дом в лесу, а подсистемы второй четверки были не согласованы, поэтому квартета не получилось.
Согласованная система гусей из стихотворения «Гуси» спасла утенка из пасти волка.
Примером того, что может сделать человеческий гений из обыкновенного кирпича, заметьте, неотличимого один от другого, является шедевр готики – костел Святой Анны в Вильнюсе (15 век) или просто дом, в которым Вы живете.
Притча:Проповедник рассказал пастве свой сон. Ему приснилось, что он попал в старый замок. Его ввели в комнату, где стоял огромный стол, уставленный прекрасными кушаньями. За столом сидели люди. Но они ничего не ели и ругались. В чем дело?
И тут проповедник понял, в чем дело, у людей руки не сгибались в локтях. Дотянуться до своего рта они не могли.
Потом он попал в другую комнату, где был такой же стол, за которым сидели люди и у них тоже не сгибались в локтях руки, но люди были очень радостными. Почему? Оказалось, они кормили друг друга. Они нашли внутрисистемный ресурс – системный эффект.
Любое объединение дает какой-то эффект. Однако, не всякое объединение систем дает положительный эффект, существенно превышающий отрицательный. Вспомните о несовместимой пище, о несовместимых растениях, цветах, металлах…
Изучение внутренних механизмов появления системных эффектов может помочь более лучше понять процессы эволюции и самоорганизации систем. Ведь эти процессы можно рассматривать как последовательное появление новых свойств и явлений, ни одному из компонентов системы не присущих.
В настоящей работе рассматривается один из механизмов появления системных эффектов.
Реальные физические противоречия, системный эффект
В работaх [1, 2] рассматривается методология проведения научно-исследовательской деятельности, основанная на «универсальном принципе симметрии-диссимметрии». Также высказано утверждение, что многие явления (эффекты) реализуются из-за разности параметров, характеризующих движущую силу.
Однако можно утверждать, что диссиметрия является необходимым, но недостаточным условием для появления нового эффекта.
Вторым необходимым условием является наличие реального физического противоречия [3].
Мысленно смоделируем ситуацию. На некотором основании закреплены вертикально две пластины А и В из материалов с различным коэффициентом теплового расширения (рис.1).
Теперь проведем еще один мысленный эксперимент. Условия его те же самые, что и в первом эксперименте. Единственное отличие состоит в том, что пластины А и В скреплены, образуя всем известную биметаллическую пластину (рис.2).
При нагревании такой пластины, как известно, происходит ее изгиб. То есть проявился новый системный эффект (новое свойство), которое не наблюдалось в первом эксперименте.
В чем причина появления нового системного эффекта? Она заключается в наличии во втором эксперименте реального физического противоречия.
Отличие реального физического противоречия от просто физического противоречия (ФП), применяемого при решении задач по АРИЗ, заключается в следующем.
Во втором эксперименте РФП выглядело следующим образом (рис.3).
Материал биметаллической пластины в зоне соединения должен быть реально удлинен на большую величину ∆ L А (так как он связан с пластиной А) и должен быть удлинен на маленькую величину ∆ L B (так как он связан с пластиной В).
Или более коротко: зона соединения пластин должна одновременно удлиниться на различную длину ( ∆ L А № ∆ L В ). В результате зона контакта изгибается, образуя новый системный эффект и разрешая реальное физическое противоречие.
Отчего зависит вид системного эффекта? Может ли одно РФП разрешаться различными способами? РФП может разрешаться несколькими способами или более точно несколькими сценариями, которые образуют дерево возможных событий (рис.4).
Эти события представляют собой причинно-следственные цепочки.
При наличии РФП разрешение его происходит по тем веткам дерева возможных событий, на выполнение которого затрачивается минимальное количество энергии.
Можно предположить, что системный эффект W является функцией от нескольких показателей:
Величина энергии E определяет интенсивность проявления системного эффекта и влияет на количество событий, реализуемых при разрешении физического противоречия: чем больше величина энергии, тем большее число событий в причинно-следственной может быть реализовано.
Структурная организация S зоны технического противоречия определяет фактически количество степеней свободы для данной ТС, то есть число разветвлений на дереве возможных событий.
Свойства P зоны противоречия определяют последовательности событий в причинно-следственных цепочках.
Интенсивность изменения противоречивого состояния, в зоне противоречия. dC/dE определяет интенсивность проявления системного эффекта. Чем сильнее возрастает различие противоречивых требований dС в зоне РФП при изменении энергии dE, тем интенсивней проявляется системный эффект.
Нужно отметить, что все показатели зависят и друг от друга.
Для того, чтобы было более понятно, вернемся к примеру о биметаллических пластинах. На рис. 5 представлен небольшой фрагмент дерева возможных событий для РФП в биметаллической пластине.
Если вещества достаточно пластичные, то далее следует упругое деформирование пластины (x2) и ее изгиб (x3). При дальнейшем нарастании энергии может произойти либо переход от упругих деформаций материала к пластическим (x4) либо разрыв зоны стыка (x5).
Если вещества в биметаллической пластине достаточно хрупкие, то изгиба не происходит, а следует нарушение структуры кристаллической решетки (x6), например, выражающейся в росте числа дислокаций. Далее при увеличении количества энергии в зоне стыка пластин (зоне противоречия) следует возникновение микро и макротрещин, и разрушение одной из частей биметаллической пластины (x7).
Величина системного эффекта для биметаллической пластины, как уже говорилось, зависит от того, насколько сильно изменяется различие в удлинениях ее отдельных частей (dL) при элементарном изменении подводимой теплоты (dE).
Конечно, полное дерево возможных событий имеет большее число ветвей и большее число самих событий.
Важным свойством системного эффекта является то, что вид системного эффекта определяется только видом реального физического противоречия, а не причинами, которые вызвали его.
Из сказанного выше не следует делать вывод о том, что зоны где действуют реальные физические противоречия, обязательно представляют собой поверхность.
Зоной проявления противоречивых требований может быть и точка, и линия, и поверхность, и объем. Все зависит от конкретных условий, конкретных противоречивых свойств.
Распределенные зоны РФП
Именно благодаря тому, что линия раздела частей биметаллической пластины принадлежит обоим частям в ней и происходит проявление системного эффекта.
А теперь рассмотрим ситуацию, при которой свойства объекта изменяются не скачком, а плавно, то есть имеется градиент свойств. Придерживаясь примера о биметаллической пластине, это может быть пластина из сплава, у которого коэффициент линейного расширения меняется вдоль оси X (рис.7).
Цепочки системных эффектов
Синергетические явления
Системный эффект, как способ разрешения реальных физических противоречий, позволяет предложить объяснение на качественном уровне некоторых синергетических явлений [4, 5], связанных с самоорганизацией.
Например, известный еще с начала века эффект: образование ячеек Бернара.
В чем состоит реальное физическое противоречие? При нагревании сосуда появляется градиент температур: нижние слои масла (контактирующие с горячим дном сосуда) имеют температуру более высокую, чем верхние (контактирующие с холодным воздухом). Соответственно, нижние более горячие (и легкие) слои масла стремятся подняться вверх, а верхние (и более холодные) стремятся опуститься вниз. Противоречие заключается в том, что в некоторой зоне масло поток масла должен быть направлен вверх, чтобы обеспечить подъем горячего масла, и должен быть направлен вниз, чтобы обеспечить опускание холодного масла.
При превышении значения числа Рейнольдса выше критической величины происходит нарушение ламинарности и образование вихрей в жидкости: системный эффект, разрешающий противоречие.
Заключение
Рассмотренный выше механизм возникновения системных эффектов через разрешение реальных физических противоречий позволяет поставить еще несколько исследовательских задач.
Например, интересным мог бы быть вопрос о возможности создания методики «конструирования» реальных физических противоречий с целью получения новых неизвестных системных эффектов.
Или, наоборот, если задаться каким-то необходимым системным эффектом, то какое противоречие (и как) должно быть сконструировано, чтобы получить этот системный эффект.
Для создания таких методик необходимы более детальные исследования соотношения между типом реального физического противоречия и возникающим при этом системным эффектом.
Интересным является также вопрос о соотношении способов разрешения реальных физических противоречий за счет возникновения системных эффектов и известных способов разрешения просто физических противоречий. Можно предположить, что изучение способов разрешения реальных физических противоречий поможет детализировать механизмы разрешения физических противоречий, формулируемых при решении задач.
Инжиниринг системного эффекта и Инструменты синхронизации продуктовых систем.
Как уже отмечалось, продуктовая система, как и любая система – есть триединая функциональная совокупность физической материи, энергии и информации (hard, soft, energy), предполагает, что результирующий продукт также является олицетворением этих трех функциональных элементов – материи, энергии и информации. При этом мы понимаем, что одна из этих функциональных составляющих всегда является определяющей или превалирующей, формирующий смысловое оформление продукта. Как мы отметили ранее, если сопоставить продукт и предмет труда по парам Материя-Энергия-Информация, то мы получим 9 вариантов различных продуктовых систем. Кроме того, если учесть, что продукт системы может быть и УНИКАЛЬНЫМ результатом проектной технологии, и ТИПОВЫМ продуктом процессной технологии, то мы получаем 18 типов продуктовых систем. По сути, именно такие пары определяют базовую классификацию большинства продуктовых систем. Таких пар можно рассмотреть несколько, но в рамках интересующей нас темы, имеет смысл остановиться на наиболее важных, например, пара S-S – в чистом виде Информационная система, пара H-H – это продуктовая система генерирующая материальный продукт из материальных предметов и чаще всего называется производственной системой (см. Рис.1).
Рис.1 Классификация продуктовых систем на Проектные и Процессные.
Так или иначе, эффективная или успешная система, в принципе, отличается от неэффективной или неуспешной тем, что достигает целей системного функционала меньшим количеством элементов системы и меньшим количеством актов взаимодействия элементов системы. При этом должно быть точное понимание того, что считается каждый элемент системы, в т.ч. подсистем, входящих в систему, поскольку стремление уменьшить число элементов системы и коммуникаций часто оборачивается увеличением связей элементов, например, подсистемы управления, в результате чего конечная система становится абсолютно недееспособной в условиях чрезмерного риска.
Рис.2 Схема ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОЕКТНОЙ СИСТЕМЫ (Типа H-H) для строительства.
Очевидно, что все целевые системы могут иметь два крайних состояния:
Рис.3 Девелоперская компания как социально-экономическая СИСТЕМА.
Рис.4 Цифровизация как демпфер на примере конфликта 3-го типа
По сути, стало можно говорить о «ЦИФРОВОМ ДЕМПФЕРЕ» между проектными и процессными потоками, как внутри систем, так в межсистемном взаимодействии. В данном случае, Цифровой Демпфер – это комплексный электронный инструментарий (методологии, подходы, стандарты, оборудование и программные приложения), позволяющий автоматически формировать максимально гибкие отношения между проектными и процессными задачами, сглаживая и смягчая проблемы внутрисистемных нестыковок. Примеров работающих сегодня цифровых демпфером – более чем достаточно: это и агрегаторы такси, это банк-клиентские приложения, это и электронные госуслуги, это и интернет-магазины, услуги по электронной регистрации и покупке билетов, агрегаторы отелей и туристических услуг, платежные системы и аренда имущества, и многое другое, и т.д., и т.п. Возможные направления уменьшения системных конфликтов, которые могут быть реализованы путем применения цифрового демпфера:
1.1 Технологии информационного моделирования. BIM-технологии должны стать лучшим гармонизирующим цифровым демпфером межсистемных конфликтов, поскольку закрывают собой и исключительно внутрипроектные коллизии, и отраслевые взаимоотношения участников проектов, и межотраслевые процессы в макроэкономической системе. Технологии информационного моделирования нацелены на повышение эффективности процессов создания и управления объектами недвижимости, то ест по факту – проектной деятельности, на всех этапах жизненного цикла – это демпфер первого уровня. Объединяя BIM-модели зданий и сооружений в отраслевые или географические кластеры мы, сквозь фильтр временных информационных моделей проектов (PIM) формируем информационные модели округов, районов, городов (CIM) и территорий. Для этого, безусловно придется создать сеть BIM-центров, банков или операторов, которые как раз и составят тот сам демпфирующий цифровой инструментарий строительной отрасли.
1.2 Цифровые модели: цифровые двойники, полигоны, тени, виртуальные макеты, электронные имитаторы и тренажеры. Цифровое сглаживание может идти и другим путем, а именно – имитацией возможных конфликтных ситуаций, проработкой сценариев их нивелирования или избегания, путем обучения и тренировки специалистов формировать креативные ресурсные пулы из имеющихся в доступном поле источников. Так или иначе, возникновение системный конфликтных ситуаций предполагает наличие некоторого состава тренированных специалистов в постоянной готовности. Но наличие возможности подготовиться к таким ситуациям всем, особенности если это относится к социальным системам и государственным система безопасности и чрезвычайных ситуаций – намного легче и быстрее сглаживает потенциальные системные разрывы.
1.3 Комплексная сетевая инфраструктура цифрового аутсорсинга. Если в сфере информационной коммуникации «Облачные технологии» постепенно занимают свое достойное место, избавившись от налета «безусловной безальтернативности», то в области цифрового сервиса также идут процессы демифологизации. Все начинают понимать, что не надо впадать в крайности с абсолютной цифровизацией «всего и вся», а надо находить взвешенные обоснованные области её использования с целесообразным уровнем зрелости цифровых инструментов. Не нужно для перевозки картошки нанимать Мерседес S-класса. Примеры цифровизации инфраструктурного аутсорсинга приведены выше, но таких сервисных демпферов должно быть на порядки больше.
О пустых подсистемах и экосистемах мы поговорим в следующих статьях. Безусловно, это довольно упрощенное представление о системных конфликтах в продуктовых системах, в том числе в системах инвестиционно-строительного бизнеса. Но и оно может охарактеризовать качество и успешность работающих систем по наличию в них «цифровой начинки». Для каждого инвестиционно-строительного проекта, включающего обязательный системный инжиниринг, в первую очередь, следует оценить влияние на рост качества системного эффекта именно «цифровых демпферов», выраженных, чаще всего, в существующих ERP-системах, ИСУП, КСУП и иных аналогичных продуктах. Разрушать такое представление и формировать новые креативный цифровые инструменты, в т.ч. с применением BIM-адаптированных платформенных решений и системами управления информационными моделями (СУИМ), является самой актуальной системной задачей.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Системы объектов. Состав и структура системы»
Итак, состояние составного объекта определяется значениями его собственных признаков и состоянием объектов-частей. Например, компьютер включается после нажатия кнопки Пуск на системном блоке.
Системный подход – это подход к описанию сложного объекта, при котором называют его составные части, рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние. Сложный объект принято называть системой, а его составные части – компонентами системы.
Система – это любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных элементов и существующий как единое целое.
Например, цветок состоит из стебля, листочков, лепестков и сердцевины. В данном случае система – это цветок, а стебель, листочки, лепестки и сердцевина – это компоненты системы.
Любой реальный объект по своей природе очень сложен, поэтому его рассматривают как систему.
Разберём более подробно каждую из них.
Материальные системы – это системы, которые можно ощутить, потрогать руками. Они делятся на природные и технические.
Природные системы – это системы, созданные природой. Например, животное, растение, море и так далее.
Технические системы – это системы, созданные руками человека. К ним относятся компьютеры, машины и другие.
Нематериальные системы – это системы, которые нельзя ощутить. Например, английский язык, химический язык и так далее.
Смешанные системы – это системы, которые содержат в себе материальные и нематериальные элементы. Здесь можно выделить социальные системы, то есть это системы, которые образуют люди, объединённые чем-то общим. В качестве примера можно взять школу. Здесь присутствуют как материальные системы: школьное здание, оборудование, учебники и так далее, так и нематериальные системы: расписание уроков, звонков и прочее.
Система определяется не только набором и признаками её элементов, но также взаимосвязями между элементами. Одни и те же элементы могут образовывать различные по своим свойствам системы. Это зависит от взаимосвязей, которые их объединяют. Например, из мяса и картошки можно приготовить разные блюда: тушёную картошку с мясом или пюре и жареное мясо. Или с помощью круга и треугольника можно нарисовать как мальчика, так и девочку.
Структура – это порядок, в котором объединились элементы, составляющие систему.
С помощью схемы состава описываются состав и структура системы. В состав системы может входить другая система. Итак, система в состав которой входит ещё одна система, называется надсистемой, а система, которая входит в состав, называется подсистемой. Так же, как и с множествами, имя надсистемы находится в схеме состава выше, чем имена подсистем, которые в неё входят. В состав подсистемы может входить ещё одна или несколько подсистем. Таким образом, получается многоуровневая структура системы, в которой один и тот же элемент может быть, как надсистемой, так и подсистемой.
Для большей наглядности разберёмся на примере. В состав компьютера входят системный блок, монитор, клавиатура, мышь, колонки.
Итак, системный блок, монитор, клавиатура, мышь и колонки в свою очередь так же являются системами, так как каждый из этих элементов состоит из множества взаимосвязанный частей. Например, в состав системного блока входят процессор, блок питания, материнская плата, жёсткий диск и так далее. Имеем следующее: компьютер – это система. Системный блок, монитор, клавиатура, мышь и колонки в свою очередь являются подсистемами и надсистемами одновременно, так как в их состав входят множество элементов. Как говорилось ранее в системный блок входят процессор, блок питания, материнская плата, жёсткий диск и другие элементы.
Главное свойство любой системы – возникновение системного эффекта, то есть при объединении элементов системы, у неё появляются новые признаки, которыми до этого не обладал ни один элемент в отдельности.
Например, системный блок компьютера. Как говорилось ранее, он состоит из множества элементов: процессор, блок питания, материнская плата, жёсткий диск и так далее.
Но если из этого списка убрать хотя бы один элемент, то системный блок работать не будет. Так, например, если убрать блок питания, то системный блок не запуститься. Если мы уберём материнскую плата, а как известно это важнейший элемент системного блока, то компьютер так же не будет работать.
Или же возьмём к примеру велосипед.
Составные компоненты велосипеда (рама, руль, колеса, педали, сиденье) зависят друг от друга. Качество данной системы – способность ездить на велосипеде. Ни одна составная часть не обладает этим свойством. Но в свою очередь если собрать их вместе, то появляется такое качество, как способность ездить на велосипеде.
Итак, во второй части нашего урока мы с вами познакомимся с графическими возможностями текстового редактора Microsoft Office Word.
Выполним первое задание:
Для начала напечатаем необходимый текст.
Теперь вставим картинку. Для этого на ленте выберем вкладку Вставка, затем кнопку Рисунок. Далее указываем путь к нашей рабочей папке, выбираем файл Антошка.png и нажимаем кнопку Вставить. Для расположения картинки так, как показано в примере, необходимо выделить рисунок (нажать один раз левой кнопкой мыши на нём), затем на ленте выбрать появившуюся вкладку Формат (Работа с рисунками). В группе Упорядочить нажать кнопку Положение, в появившемся меню выбрать необходимое положение рисунка относительно текста. В данном случае это положение сверху справа с обтеканием текста вокруг рамки.
Сохраним полученный документ в рабочей папке под именем Антошка.
Итак, откроем документ Животные.docx. В первом четверостишии рассказывается про корову. Значит нам необходимо вставить рисунок Корова.png. Для этого на ленте выбираем вкладку Вставка и нажимаем кнопку Рисунок, далее указываем путь к нашей рабочей папке, выбираем необходимый рисунок и нажимаем кнопку вставить. Так как рисунок большой, необходимо взять за любой из углов рисунка и потянуть до нужных размеров. Для сохранения пропорций, уменьшать рисунок необходимо по диагонали. Затем выбираем на Ленте вкладку Формат, нажимаем кнопку Положение и выбираем необходимое. В данном случае Положение сверху слева с обтеканием текста вокруг рамки. Таким же образом вставляем остальные картинки.
Во втором четверостишии говорится про лошадку, значит вставляем соответствующую картинку, перед этим поставив курсор в начале данного четверостишия. При необходимости уменьшаем размер. В группе упорядочить выбираем Обтекание текстом и в появившемся меню пункт – Внутри текста. Таким же образом вставляем и в третье четверостишие рисунок Овечка.png. Перед этим поставим курсор в конце второй строки. Выбираем обтекание текстом В тексте. Сохраняем документ в своей рабочей папке под именем Животныe1.docx.
Переходим к третьему заданию.
Для начала вставим декоративную надпись: «С днём рождения!». Для этого на вкладке Вставка выбираем группу Текст. Нажимаем кнопку WordArt и в появившемся меню выбираем необходимый стиль. Вводим текст: С днём рождения! Для расположения текста по правой стороне берём его за край и перетаскиваем вправо. Далее необходимо вставить картинки из коллекции Microsoft. Для этого на вкладке Вставка выбираем кнопку Картинка. Слева появится дополнительное окно, в котором необходимо ввести название картинки. Например, шары. И нажимаем Enter. Для вставки выполняем двойной щелчок мыши на картинке. Располагаем текст и рисунок так, чтобы они не залезали друг на друга. Сохраняем документ в рабочей папке под именем День рождения.docx.
Подведём итоги. Сегодня мы научились
Вставлять изображения из файла и картинки из коллекции Microsoft Office Word с помощью вкладки Вставка;
Изменять размеры и положение изображений в тексте;
Вставлять декоративный текст с помощью вкладки Вставка.
Системный подход – это подход к описанию сложного объекта, при котором называют его составные части, рассматривают их взаимодействие и взаимовлияние.
Система – это любой объект, состоящий из множества взаимосвязанных элементов и существующий как единое целое.
Системы бывают материальные, нематериальные и смешанные.
Материальные системы – это системы, которые можно ощутить, потрогать руками. Они делятся на природные и технические.
Природные системы – это системы, созданные природой.
Технические системы – это системы, созданные руками человека.
Нематериальные системы – это системы, которые нельзя ощутить.
Смешанные системы – это системы, которые содержат в себе материальные и нематериальные элементы.
