Что называется надсистемой что подсистемой

ПОДСИСТЕМЫ И НАДСИСТЕМЫ, СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД

Подсистемы

Как правило, техническая система (ТС) рассматривается не абстрактно, а в контексте какой-либо задачи.

Например, необходимо удешевить автомобильное колесо, не ухудшая его потребительских качеств. Колесо автомобиля, как и любая ТС, имеет части. Можно выделить эти части и представить колесо в виде структурной схемы (рис. 7):

При этом не забудем, что части колеса тоже могут рассматриваться как технические системы и детализация схемы может продолжаться настолько глубоко, насколько это необходимо для решения конкретной задачи.

Любые части (элементы) ТС в ТРИЗ называются подсистемами. Зачем нужно «вычислять» подсистемы, делать структурную схему? Дело в том, что все свойства ТС определяются её подсистемами и взаимодействием между ними. Структурная схема позволяет тщательно разобраться в устройстве и свойствах ТС, найти неиспользованные резервы совершенствования, ресурсы развития ТС.

Надсистемы

В то же время каждая ТС является частью какой-то большей системы. Эта большая система, в которую рассматриваемая ТС входит в качестве подсистемы, в ТРИЗ называется надсистемой.

Для каждой ТС можно найти много надсистем. Выбор надсистемы зависит от задачи, в рамках которой рассматривается система. Если решается задача о продаже кухонных плит, то в качестве одной из надсистем логично рассматривать торговый зал магазина, в котором их продают.

А что следует выбрать в качестве надсистем для вышеупомянутого автомобильного колеса в контексте задачи по его удешевлению? Это системы производства колёс и составляющих материалов. Если рассматривать не только удешевление производства колеса, а снижение его стоимости для потребителя, то в качестве надсистем следует также рассматривать и склады для хранения колёс, систему перевозок и рынок их сбыта, системы ремонта и утилизации.

Системный подход

Системный подход предполагает выявление совокупности подсистем и надсистем рассматриваемой ТС и учёт их взаимодействия в разных условиях и на разных этапах существования ТС. Рекомендуемый инструмент для этого называется системный оператор.

Так, проектируя автомобиль, необходимо рассмотреть его функционирование в разных надсистемах. Это дорога (с учётом разного вида дорог, разного их состояния, разной скорости автомобиля и режимов его работы), ремонтная мастерская, гараж, город и общество в целом с его проблемами (например, угон автомобилей). Водителя с пассажирами и грузом также можно рассматривать в единой надсистеме с автомобилем. Способ открывания дверей влияет на возможности парковки. Регулировка положения руля обеспечивает комфорт водителям разного роста. Имеют специфику и разные этапы жизни автомобиля: проектирование, производство подсистем, сборка, испытание, функционирование, обслуживание и ремонт, утилизация.

Всё связано со всем. Системность подхода выступает как синоним полноты, всесторонности.

Системный подход помогает найти:

Колесо автомобиля хорошо выполняет функции на сухом асфальте.
Но если на высокой скорости колесо попадёт на мокрую поверхность, может начаться скольжение, и управляемость автомобиля резко снизится.

В старые времена случилась такая история: корабль потерял управление и много дней блуждал по морю, пока не встретился с другим судном. С мачты потерявшего курс корабля был подан сигнал «Мы умираем от жажды!». Тотчас со встречного корабля ответили: «Опустите ведро за борт». И снова бедствующий корабль повторяет свой сигнал и получает тот же ответ. Тогда капитан внял совету и приказал опустить ведро. Когда его подняли, оно было наполнено пресной водой. Оказалось, в этом месте воду опреснял сток реки Амазонки, чьё влияние сказывается на расстоянии до 300 морских миль от устья.

С позиций ТРИЗ эта история рассказывает, как ресурс для решения задачи был найден в ближайшей надсистеме и как люди не смогли без подсказки самостоятельно найти этот ресурс из-за его неочевидности.

ВОПРОС-ОТВЕТ:
1. Существует ли чёткая методика деления ТС на подсистемы?
— Технические системы делят на части относительно произвольно. Иногда достаточно поверхностного деления, которое потом несколько раз уточняют в зависимости от цели задачи.
2. Всегда ли ресурсы, нужные для решения задачи, можно отыскать внутри ТС (среди её подсистем) или в ближайших надсистемах?
— Нет. Если внутренние или ближайшие ресурсы не обнаруживаются, то для решения привлекают внешние ресурсы.

Источник

Целевая и другие системы

Найти целевую систему не просто, особенно начинающему, потому что нет алгоритма выделения целевых систем. И даже опытный деятель или команда, выделяя целевую систему понимают, что за это решение они будут нести ответственность. Системное мышление лишь помогает не совершить методологические ошибки при выборе целевой системы. Однако, насколько это решение правильно с точки зрения жизни проверяется в конкретном проекте.

Системы обеспечения — это системы, которые участвуют в задумывании, проектировании, создании, ремонте и эксплуатации целевой системы. Концерт «БМВ», дилеры, продающие и ремонтирующие автомобиль, и утилизаторы — все они являются системами обеспечения для целевой системы автомобиль.

Ещё один пример — доставленная к ужину пицца. В данном случае можно считать доставленную пиццу — целевой системой, а надсистемой — ужин членов семьи. Системой обеспечения будут — повар со всеми своими кулинарными технологиями, доставщик пиццы со своими технологиями

Три области интересов непосредственно связаны с основными системами, то есть можно говорить о модели «области интересов и три главные системы»:

С целевой системой разными способами взаимодействуют системы в окружении. Например, для автомобиля системами в окружении будут водитель и пассажир, а также дорога, заправка Системы в окружении помогают лучше понять границы целевой системы. В случае с «доставленной к ужину пиццей» системами в окружении будут другие яства и напитки, столовые приборы

Понимание систем в окружении позволяет лучше понимать какой должна быть целевая система, а также даёт пишу для размышлений на предмет экспансии бизнеса. Ваша компания может расширить линейку целевых систем за счёт создания систем в окружении. Если вы доставляете пиццу, то вполне можете также доставлять другую еду или напитки. С точки зрения методологии последние станут новыми целевыми системами, однако стоит ли так делать в бизнесе системное мышление не говорит. Вам придётся решать это исходя из предпринимательских прикладных практик.

Подсистемами являются части целевой системы. Для автомобиля подсистемами являются мотор, салон, шасси Подсистемы физически входят в целевую систему, в свою очередь целевая система является подсистемой для надсистемы. В итоге связь подсистема-целевая система-надсистема символизирует системные уровни. Как мы помним из прошлого раздела, на каждом системном уровне возникает свойство эмерджентности.

Выделение разных систем происходит по отношению к какой-то целевой системе. Если говорим о надсистеме, то значит есть целевая система, а если есть система обеспечения, то ей тоже всегда соответствует целевая система. Однако, прежде чем выделять целевую систему необходимо разобраться со своими ролями, должностями и командой. Это понимание позволяет определить свою ответственность и полномочия, от которых зависит системный уровень и границы целевой системы. Вам могут дать полномочия создавать поршень или весь мотор или автомобиль в целом. В примере с автомобилем системные уровни понятны, но, скорее всего, такая ясность не свойственна вашим рабочим проектам.

К сожалению, в одном разделе невозможно рассказать все детали про разные системы и про то, как с ними работать. Для этого потребуется освоить весь понятийный минимум системного мышления. Изучение учебника «Системное мышление 2020» имеет целью познакомить читателя не только с понятийными минимумом, но и показать связь разных понятий между собой. А далее необходимо применять системное мышление к работе с разными целевыми системами. Например, после изучения учебника на практикуме «Системное мышление» студенты составляют итоговое эссе для учебных проектов, а после этого можно переходить к вашим рабочим реальным проектам.

Источник: учебник/онлайн-курс «Введение в системное мышление»

Источник

Подсистема, надсистема, компоненты и элементы

Понятие подсистема подразумевает, что выделяется относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы, и имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема, а также свойства целостности, коммутативности и т.п., определяемые закономерностями систем.

Если же части системы не обладают такими свойствами, а представляют собой просто совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.

Определение 1.8. Подсистема – часть системы, выделенная по определенному признаку, обладающая некоторой самостоятельностью и допускающая разложение на элементы в рамках данного разложения.

Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы – совокупности элементов. Такое расчленение, как правило, производится на основании определения независимой функции, выполняемой данной совокупностью элементов совместно для достижения некой частной цели, обеспечивающей достижение общей цели системы.

Подсистема не есть простая совокупность элементов, так как для нее выполняется условие целостности.

Расчленяя систему на подсистемы, следует иметь в виду, что выделение подсистем зависит от цели и может меняться по мере ее уточнения и развития представлений исследователя об анализируемом объекте или проблемной ситуации.

Надсистема. Понятие подсистемы подразумевает, что любая система не может быть абсолютно отделена от внешней среды, и, так или иначе, входит составной частью системы более высокого уровня.

Определение 1.9. Объединение нескольких систем, обладающих системным свойством называют суперсистемой (надсистемой) или системой более высокого порядка.

Элемент.Последовательное разбиение системы в глубину приводит к иерархии подсистем, нижним уровнем которых является элемент. Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи, цели и ее уточнения в процессе проведения системного исследования. При необходимости можно изменять принцип расчленения, выделять другие элементы и получать с помощью нового расчленения более адекватное представление об анализируемом объекте и проблемной ситуации.

Наличие связей между элементами, составляющими некоторую совокупность, ведет к появлению новых свойств (эмерджентности) не присущих элементам в отдельности. В силу этого подмножества элементов системы могут рассматриваться как подсистемы (компоненты), что зависит от целей исследования. Следует отметить, что понятие «элемент» опирается на понятие «простоты».

Определение 1.10. Под простотой подразумевается свойства множества, выступающего в другом множестве как элемент.

Однако отождествление простоты и элементарности неправомерно. Развитие науки доказывает, что попытка сведения всех систем к элементарным образованиям носит временный характер. Всякий раз через некоторый период времени установленное и, казалось бы незыблемое, элементарное оказывалось состоящим из более элементарного. Элементарность тесно связана с принципом неисчерпаемости материи – одним из фундаментальных принципов мироустройства.

Для элементов системы характерны некоторые свойства:

· элементарность при данном способе расчленения;

· свойства природы элементов.

Определение 1.11. Свойство – это вхождение элемента в некоторый класс, когда не образуется новый предмет: характеристика, присущая объектам и явлениям, позволяющая отличать или отождествлять их.

Многое в системе зависит от типов элементов. Поэтому в теории систем значительную методологическую роль играет построение классификации элементов. В теории систем этой проблеме уделяется недостаточное внимание, так как в основе доминирующего изучения лежит природа целостности, которое мешает видеть влияние природы элементов на систему. Поэтому вторичность элементов по сравнению с целью оказывается слабо исследованной.

Таблицей 1.1 представлена классификация элементов [67].

Название	Характеристика	Изображение
Упругий	Противостоит внешним воздействиям, однозначно передает воздействие по связи
Рефлексивный	Обладает внутренним движением и осуществляет внутреннее преобразо- вание по какому-либо алгоритму
Потребитель	Воспринимает воздействие без образования направленного эффекта
Источник	Образует направленный эффект в присутствии понуждающего внешнего воздействия
Полирецепторный	Рефлексивный элемент, воздействующий по нескольким направлениям
Полиэффекторный	Рефлексивный элемент, образующий воздействия по нескольким направлениям при восприятии одного понуждающего воздействия
Полиэлемент	Рефлексивный элемент, образующий воздействия по нескольким направлениям при восприятии нескольких внешних воздействий
Полиисточник	Источник, образующий в данных неизменных условиях воздействия по нескольким направлениям
Полипотребитель	Потребитель, воспринимающий воздействия по нескольким внешним связям

Но элементы системы могут быть классифицированы по более разнообразным основаниям [67] (таблица.1.2).

Дадим некоторые определения элемента системы.

Определение 1.12. Элементом системы называют объект (часть системы) с однозначно определенными известными свойствами.

Определение 1.13. Элемент системы — это некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования , внутренняя структура которого не рассматривается.

Следующее определение элемента системы можно считать наиболее емким (но в то же самое время и наиболее громоздким).

Определение 1.14. Элемент – это неделимая наименьшая функциональная часть системы, включающая:

– вектор неуправляемых входных сигналов ;

– воздействия внешней среды ;

– вектор управляющих сигналов ;

– вектор выходных сигналов ;

– закон функционирования

и представляемая как «черный ящик».

Рис.1.2. Соотношение между элементом, системой,

подсистемой и надсистемой

Таким образом, элемент – это предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи и поставленной цели.

Входные сигналы, воздействия внешней среды и управляющие сигналы являются независимыми переменными. При строгом подходе изменение любой из независимых переменных влечет за собой изменение состояния элемента системы. Представление элемента в виде «черного ящика» (модель «вход-выход»), представлена на рис.1.1.

Элементы находятся в системе не сами по себе, а связаны один с другим. Под связью понимают любого рода взаимоотношения между элементами. Она выступает в виде качества, которое присуще материи и заключается в том, что все предметы, процессы, явления объективной реальности находятся в бесконечно многообразной зависимости и многообразных отношениях.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Что называется надсистемой что подсистемой

По положению системы в иерархии можно выделить надсистему, систему и подсистему. В соответствии с законами, развитие системы и ее элементов идет из прошлого через настоящее в будущее. Все вышесказанное дает возможность построить структуру, которая получила название системного оператора, позволяющего не только проследить историю развития системы, но и прогнозировать ее будущее.

При решении отдельных задач, удобно рассматривать рассмотрение также и антисистемы:

Система – это и есть наш рассматриваемый объект.

Подсистема – это часть рассматриваемой системы, или её элементы

Надсистема – это более крупная система, частью которой является рассматриваемая нами система.

Антисистема – это система, которая выполняет функцию, противоположную функции рассматриваемой системы. Например, система – карандаш, антисистема – ластик.

Основные понятия теории систем

Для ОТС объектом исследования является не «физическая реальность», а «система», т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.

При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Система S представляет собой упорядоченную пару S = (A, R), где A – множество элементов; R – множество отношений между A.

Система – это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий), среди которых основными являются следующие:

Свойства систем

Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Под свойством понимают сторону объекта, обусловливающую его отличие от других объектов или сходство с ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами.

Характеристика – то, что отражает некоторое свойство системы.

Из определения «системы» следует, что главным свойством системы является целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы и проявляющееся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают. Это свойство эмерджентности (от анг. emerge – возникать, появляться).

Эмерджентность (как и синергизм) – степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит. Это свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы. Эмерджентность – принцип, противоположный редукционизму (расчленению), который утверждает, что целое можно изучать, расчленив его на части и затем, определяя их свойства, определить свойства целого. Эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.

Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы. Целостность и эмерджентность – интегративные свойства системы.

Наличие интегративных свойств является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.

Организованность – сложное свойство систем, заключающееся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем являются их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно невозможно.

Функциональность – это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Структурность – это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), и наоборот.

Подходы в системном мышлении

Системное мышление включает в себя следующие подходы:

— компонентный, изучающий состав, вещества и поля системы (НС, ТС, ПС);

— структурный, изучающий взаимное расположение ПС в пространстве и времени, связи между ними;

— генетический, изучающий становление ТС, этапы её развития и замену одной системы (ТС, ПС, НС) другой.

Иерархия технических систем

Техника — это сложная иерархическая система. Тех­нические системы низшего ранга входят в состав систем более высокого ранга, а те в свою очередь входят в системы еще более
высокого ранга и т. д. В табл. приведена одна из важных схем иерархии технических систем. Ранги в этой таблице крупные, каж­дый из них можно разделить на несколько более мелких. Однако
и по этой таблице видно, сколь высока иерархическая лестница технических систем.

Несимметричная углеродная цепь

Характеристики технической системы любого ранга в принци­пе зависят от влияния характеристик технических систем всех других рангов, как «вышестоящих», так и «нижестоящих». Взаимное влияние очень сильно на дистанциях в 1—2 ранга и, естественно, значительно слабее на дальних дистанциях, однако в той или иной мере оно всегда сохраняется.

Изобретательская задача чаще всего возникает вследствие по­явления потребности в улучшении той или иной характеристики конкретной технической системы. Формулировка задачи оказывается привязанной к системе определенного ранга, и изобретатели пытаются решить задачу путем изменения системы, указанной в условиях задачи. Между тем во многих случаях менять надо систему совершенно иного ранга — более высокого или более низ­кого (как в медицине: если болит голова, то совсем не обязатель­но лечить надо голову). Бывают ошибки и противоположного ха­рактера: изменяется система, значительно удаленная по шкале рангов от данной, хотя для решения достаточно изменить имен­но ее. Положение осложняется еще и тем, что реальные технические системы обычно включают много систем одного и того же ранга.

Так, двигатель внутреннего сгорания (система 8-го ранга) состоит из десятков однородных механизмов (систем 9-го ранга) и сотен узлов, пар и деталей (систем 10—13 рангов). Если, например, перегревается какой-то механизм, не обязательно изменять именно его: решение задачи может заключаться в изменении всей систе­мы, одного из механизмов или же узла, пары, детали. Так возни­кает неопределенность: какой бы объект не назывался в задаче, всегда кроме него существует множество других, каждый из кото­рых может оказаться «очагом» возникновения задачи, а поскольку все эти объекты могут быть изменены множеством способов, общее количество вариантов, среди которых находится единственно нуж­ный, чрезвычайно велико даже для задачи средней трудности.

Источник: Альтшуллер Г.С. Дерзкие формулы творчества // Дерзкие формулы творчества: сб. Петрозаводск: Карелия, 1989. С. 20-95.

Источник