Gumaganang istraktura. Paglalarawan ng mga teknikal na sistema

3.1. Pangkalahatang kahulugan ng sasakyan 3.2. Pag-andar

3.2.1. Purpose-function_ 3.2.2. Need-function_ 3.2.3. Tagadala ng function 3.2.4. Kahulugan ng isang function 3.2.5. Hierarchy ng mga function

3.3. Istruktura

3.3.1. Kahulugan ng istraktura 3.3.2. Elemento ng istruktura 3.3.3. Mga uri ng istruktura 3.3.4. Mga prinsipyo ng pagtatayo ng istraktura 3.3.5. Form 3.3.6. Hierarchical na istraktura ng mga system

3.4. Organisasyon_

3.4.1. Pangkalahatang konsepto 3.4.2. Mga koneksyon 3.4.3. Kontrolin 3.4.4. Mga salik na sumisira sa isang organisasyon 3.4.5. Ang kahalagahan ng eksperimento sa proseso ng pagpapabuti ng isang organisasyon

3.5. Systemic effect (kalidad)

3.5.1. Mga katangian sa system 3.5.2. Mekanismo ng pagbuo ng mga katangian ng system

3.1. Pangkalahatang kahulugan ng sasakyan

Ang kahulugan ng isang diskarte sa mga sistema kapag pinag-aaralan ang mga proseso ng pag-unlad sa teknolohiya ay upang isaalang-alang ang anumang teknikal na bagay bilang isang sistema ng magkakaugnay na mga elemento na bumubuo ng isang solong kabuuan. Ang linya ng pag-unlad ay isang koleksyon ng ilang mga nodal point - mga teknikal na sistema, lubhang naiiba sa bawat isa (kung ihahambing lamang sila sa isa't isa); Sa pagitan ng mga nodal point mayroong maraming intermediate na teknikal na solusyon - mga teknikal na sistema na may mga menor de edad na pagbabago kumpara sa nakaraang hakbang ng pag-unlad. Ang mga sistema ay tila "dumaloy" sa isa't isa, dahan-dahang umuusbong, lumilipat nang higit pa mula sa orihinal na sistema, kung minsan ay nagbabago nang hindi nakikilala. Naiipon ang maliliit na pagbabago at nagiging sanhi ng malalaking pagbabagong husay. Upang maunawaan ang mga pattern na ito, kinakailangan upang matukoy kung ano ang isang teknikal na sistema, kung anong mga elemento ang binubuo nito, kung paano lumitaw at gumagana ang mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi, ano ang mga kahihinatnan ng pagkilos ng panlabas at panloob na mga kadahilanan, atbp. Sa kabila ng napakalaking pagkakaiba-iba, ang mga teknikal na sistema ay may isang bilang ng mga karaniwang katangian, katangian at mga tampok na istruktura, na nagpapahintulot sa amin na isaalang-alang ang mga ito ng isang solong pangkat ng mga bagay.

Ano ang mga pangunahing tampok ng mga teknikal na sistema? Kabilang dito ang mga sumusunod:

Ang mga sistema ay binubuo ng mga bahagi, mga elemento, ibig sabihin, mayroon silang istraktura,

Ang mga sistema ay nilikha para sa ilang mga layunin, iyon ay, nagsasagawa sila ng mga kapaki-pakinabang na pag-andar;

ang mga elemento (bahagi) ng system ay may mga koneksyon sa isa't isa, konektado sa isang tiyak na paraan, nakaayos sa espasyo at oras;

bawat sistema sa kabuuan ay may ilang espesyal na kalidad, hindi pantay sa simpleng kabuuan ng mga katangian ng mga elementong bumubuo nito, kung hindi man ay walang punto sa paglikha ng isang sistema (solid, gumagana, organisado).

Linawin natin ito simpleng halimbawa. Sabihin nating kailangan mong gumawa ng sketch ng isang kriminal. Ang saksi ay binibigyan ng isang malinaw na layunin: upang lumikha ng isang sistema (photo portrait) mula sa mga indibidwal na bahagi (mga elemento), ang sistema ay inilaan upang magsagawa ng isang napaka-kapaki-pakinabang na function. Naturally, ang mga bahagi ng hinaharap na sistema ay hindi konektado nang basta-basta, dapat silang umakma sa bawat isa. Samakatuwid, mayroong isang mahabang proseso ng pagpili ng mga elemento sa paraang ang bawat elemento na kasama sa system ay umaakma sa nauna, at sama-sama nilang madaragdagan ang kapaki-pakinabang na pag-andar ng system, iyon ay, madaragdagan nila ang pagkakapareho ng larawan sa ang orihinal. At biglang, sa ilang mga punto, isang himala ang nangyari - isang husay na paglukso! - coincidence ng identikit sa hitsura ng kriminal. Narito ang mga elemento ay nakaayos sa espasyo sa isang mahigpit na tinukoy na paraan (imposibleng muling ayusin ang mga ito), ay magkakaugnay, at magkasamang nagbibigay ng isang bagong kalidad. Kahit na ang saksi ay ganap na tumpak na kinilala nang hiwalay ang mga mata, ilong, atbp. na may mga modelo ng larawan, kung gayon ang kabuuan ng "mga piraso ng mukha" (bawat isa ay tama!) ay hindi nagbibigay ng anuman - ito ay magiging isang simpleng kabuuan ng mga katangian ng mga elemento. Tanging ang mga functional na tiyak na konektadong elemento ang nagbibigay ng pangunahing kalidad ng system (at bigyang-katwiran ang pagkakaroon nito). Sa parehong paraan, ang isang hanay ng mga titik (halimbawa, A, L, K, E), kapag pinagsama lamang sa isang tiyak na paraan, ay nagbibigay ng isang bagong kalidad (halimbawa, FIR-tree).

Ang TECHNICAL SYSTEM ay isang set ng maayos na interaksyon na mga elemento na may mga katangian na hindi mababawasan sa mga katangian ng mga indibidwal na elemento at idinisenyo upang magsagawa ng ilang mga kapaki-pakinabang na function.

Kaya, ang teknikal na sistema ay may 4 na pangunahing (pangunahing) tampok:

pag-andar,

integridad (istruktura),

organisasyon,

kalidad ng sistema.

Ang kawalan ng hindi bababa sa isang tampok ay hindi nagpapahintulot sa bagay na ituring na isang teknikal na sistema. Ipaliwanag natin ang mga palatandaang ito nang mas detalyado.

Ang isang teknikal na sistema (TS) ay isang istraktura na nabuo sa pamamagitan ng magkakaugnay na mga elemento, na idinisenyo upang maisagawa ang ilang mga kapaki-pakinabang na function. Ang isang function ay ang kakayahan ng isang sasakyan na ipakita ang pag-aari nito (kalidad, pagiging kapaki-pakinabang) sa ilalim ng ilang mga kundisyon at ibahin ang anyo ng isang bagay ng paggawa (produkto) sa kinakailangang anyo o sukat Ang hitsura ng isang layunin ay resulta ng kamalayan ng isang pangangailangan. Ang pangangailangan (pahayag ng problema) ay kung ano ang kailangang magkaroon (gawin), at ang pag-andar ay ang pagpapatupad ng pangangailangan para sa sasakyan. Ang paglitaw ng mga pangangailangan, kamalayan sa mga layunin at pagbabalangkas ng mga pag-andar ay mga prosesong nagaganap sa loob ng isang tao. Ngunit ang aktwal na function ay ang epekto sa object ng paggawa (produkto) o serbisyo sa isang tao. Iyon ay, walang sapat na intermediate link - isang gumaganang katawan. Ito ang carrier ng function sa dalisay nitong anyo. Ang working body (RO) ay ang tanging gumagana kapaki-pakinabang sa isang tao bahagi ng isang teknikal na sistema. Ang lahat ng iba pang mga bahagi ay pantulong. TS at bumangon sa mga unang yugto bilang gumaganang mga organo (sa halip na mga organo ng katawan at bilang karagdagan sa kanila). At pagkatapos lamang, upang madagdagan ang kapaki-pakinabang na pag-andar. ang iba pang mga bahagi, subsystem, at auxiliary system ay "naka-attach" sa nagtatrabaho na katawan.

Figure 1. Kumpletuhin ang schematic diagram ng isang gumaganang sasakyan.
Binabalangkas ng may tuldok na linya ang komposisyon ng pinakamababang mahusay na sasakyan na nagsisiguro sa kakayahang mabuhay nito.

Ang kumbinasyon ng mga elemento sa isang solong kabuuan ay kinakailangan upang makakuha ng (pagbuo, synthesis) ng isang kapaki-pakinabang na function, i.e. upang makamit ang itinakdang layunin. Ang pagguhit ng isang istraktura ay ang pagprograma ng system, na tumutukoy sa pag-uugali ng sasakyan upang makakuha ng isang kapaki-pakinabang na function bilang isang resulta. Ang kinakailangang function at ang piniling pisikal na prinsipyo para sa pagpapatupad nito ay tumutukoy sa istraktura. Ang istraktura ay isang hanay ng mga elemento at koneksyon sa pagitan ng mga ito, na tinutukoy ng pisikal na prinsipyo ng pagpapatupad ng kinakailangang kapaki-pakinabang na pag-andar. Ang istraktura, bilang panuntunan, ay nananatiling hindi nagbabago sa panahon ng operasyon, iyon ay, kapag nagbabago ng estado, pag-uugali, pagpapatakbo at anumang iba pang mga aksyon. Kinakailangan na makilala sa pagitan ng dalawang uri ng pagtaas ng system na nakuha sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga elemento sa isang istraktura:
- sistematikong epekto - isang hindi proporsyonal na malaking pagtaas (pagbaba) sa mga katangian ng mga elemento,
- kalidad ng sistema - ang paglitaw ng isang bagong pag-aari na wala sa mga elemento bago ang kanilang pagsasama sa system.

Ang bawat sasakyan ay maaaring magsagawa ng ilang mga pag-andar, kung saan isa lamang ang gumagana, kung saan ito ay umiiral, ang natitira ay pantulong, kasama, pinapadali ang pagganap ng pangunahing isa. Ang pagtukoy sa pangunahing utility function (MPF) ay minsan mahirap. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng maramihang mga kinakailangan na inilagay sa isang naibigay na sistema mula sa itaas at sa ibaba na nakahiga na mga sistema, pati na rin ang mga kalapit, panlabas at iba pang mga sistema. Kaya't ang maliwanag na kawalang-hanggan ng mga kahulugan ng GPF (ang pangunahing kakulangan ng saklaw ng lahat ng mga katangian at koneksyon). Isinasaalang-alang ang hierarchy ng mga pag-andar, ang GPF ng sistemang ito ay ang katuparan ng mga kinakailangan ng unang mas mataas na antas ng sistema. Ang lahat ng iba pang mga kinakailangan, habang lumalayo sila mula sa hierarchical na antas kung saan sila nagmula, ay may mas kaunting impluwensya sa ang sistemang ito. Ang mga kinakailangan sa itaas at subsystem na ito ay maaaring matupad ng iba pang mga sangkap at sistema, hindi kinakailangan ng sistemang ito. Iyon ay, ang GPF ng isang elemento ay tinutukoy ng system kung saan ito kasama.

Upang mas tumpak na matukoy ang epekto ng system (kalidad ng system) ng isang partikular na sasakyan, maaari mong gamitin simpleng trick: kailangan nating hatiin ang system sa mga bahaging elemento nito at tingnan kung anong kalidad (anong epekto) ang nawala. Halimbawa, wala sa mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid ang maaaring lumipad nang hiwalay, tulad ng isang "pinutol" na sistema ng sasakyang panghimpapawid na walang pakpak, empennage o kontrol ay hindi maaaring gumanap ng function nito. Ito, sa pamamagitan ng paraan, ay isang nakakumbinsi na paraan ng pagpapatunay na ang lahat ng mga bagay sa mundo ay mga sistema: hatiin ang karbon, asukal, isang karayom ​​- sa anong yugto ng paghahati sila ay tumigil sa kanilang sarili at nawala ang kanilang mga pangunahing katangian? Ang lahat ng mga ito ay naiiba sa bawat isa lamang sa tagal ng proseso ng paghahati - ang isang karayom ​​ay tumigil na maging isang karayom ​​kapag nahahati sa dalawang bahagi, karbon at asukal - kapag nahahati sa isang atom. Tila, ang tinatawag na dialectical na batas ng paglipat ng dami ng mga pagbabago sa mga qualitative ay sumasalamin lamang sa substantive na bahagi ng isang mas pangkalahatang batas - ang batas ng pagbuo ng isang sistematikong epekto (systemic na kalidad).

Elemento - kamag-anak buong bahagi isang sistema na may ilang mga katangian na hindi nawawala kapag nahiwalay sa sistema. Gayunpaman, sa system, ang mga katangian ng isang elemento ay hindi katumbas ng mga katangian ng isang elemento. Ang kabuuan ng mga katangian ng isang elemento sa system ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa kabuuan ng mga katangian nito sa labas ng system. Sa madaling salita, ang ilan sa mga katangian ng isang elemento na kasama sa system ay pinapatay o ang mga bagong katangian ay idinagdag sa elemento. Sa napakaraming kaso, ang bahagi ng mga katangian ng isang elemento ay neutralisado sa sistema depende sa laki ng bahaging ito, nagsasalita sila tungkol sa antas ng pagkawala ng sariling katangian ng elementong kasama sa system. Elemento - pinakamababang yunit sistemang may kakayahang magsagawa ng ilan elementarya function. Ang lahat ng mga teknikal na sistema ay nagsimula sa isang elemento na idinisenyo upang magsagawa ng isang elementarya na function. Pagkatapos, habang umuunlad ang sasakyan, ang elemento ay naiiba, iyon ay, ang elemento ay nahahati sa mga zone na may iba't ibang mga katangian. Mula sa monostructure ng isang elemento (bato, stick), ang iba pang mga elemento ay nagsisimulang tumayo. Halimbawa, kapag ginagawang kutsilyo ang isang pait na bato, pinaghiwalay ang isang working zone at isang handle zone, at pagkatapos ay ang pagpapahusay ng mga partikular na katangian ng bawat zone ay nangangailangan ng paggamit ng iba't ibang mga materyales (composite tool). Ang paghahatid ay lumitaw mula sa nagtatrabaho na katawan at binuo.

Ang komunikasyon ay ang relasyon sa pagitan ng mga elemento ng sistema ito ay isang tunay na pisikal (materyal o field) na channel para sa paglipat ng enerhiya, bagay o signal ng impormasyon; Bukod dito, walang mga hindi nasasalat na signal, ito ay palaging enerhiya o bagay. Ang pangunahing kondisyon para sa pagpapatakbo ng komunikasyon ay ang "potensyal na pagkakaiba" sa pagitan ng mga elemento, iyon ay, ang gradient ng field o substance (paglihis mula sa thermodynamic equilibrium - prinsipyo ng Onsager). Kapag may gradient puwersang nagtutulak nagiging sanhi ng daloy ng enerhiya o bagay. Pangunahing katangian ng komunikasyon: pisikal na pagpapatupad at kapangyarihan. Ang pisikal na pagpapatupad ay ang uri ng sangkap o larangan na ginagamit sa komunikasyon. Ang kapangyarihan ay ang tindi ng daloy ng bagay o enerhiya. Ang kapangyarihan ng komunikasyon ay dapat na mas malaki kaysa sa kapangyarihan ng mga extra-system na koneksyon, mas mataas kaysa sa antas ng ingay ng panlabas na kapaligiran.

Ang hierarchical na prinsipyo ng istrukturang organisasyon ay posible lamang sa mga multi-level system (ito ay isang malaking klase ng mga modernong teknikal na sistema) at binubuo sa pag-order ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga antas sa pagkakasunud-sunod mula sa mas mataas hanggang sa mas mababa. Ang bawat antas ay gumaganap bilang isang tagapamahala na may kaugnayan sa lahat ng mga pinagbabatayan at bilang isang kontroladong, subordinate na antas na may kaugnayan sa mas mataas. Ang bawat antas ay dalubhasa din sa pagsasagawa ng isang partikular na function (GPF level). Walang ganap na mahigpit na mga hierarchy; Sa loob ng antas, ang mga ugnayan ng mga elemento ay magkatugma sa bawat isa, sila ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga tampok ng self-organization (ito ay inilatag sa panahon ng pagbuo ng istraktura). Ang paglitaw at pag-unlad ng mga hierarchical na istruktura ay hindi sinasadya, dahil ito ang tanging paraan upang madagdagan ang kahusayan, pagiging maaasahan at katatagan sa mga sistema ng daluyan at mataas na kumplikado. SA mga simpleng sistema Ah hierarchy ay hindi kinakailangan, dahil ang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa pagitan ng mga elemento. SA kumplikadong mga sistema Ang mga direktang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng mga elemento ay imposible (napakaraming mga koneksyon ang kinakailangan), samakatuwid ang mga direktang kontak ay pinananatili lamang sa pagitan ng mga elemento ng parehong antas, at ang mga koneksyon sa pagitan ng mga antas ay nabawasan nang husto.

Sa kalikasan at lipunan, ang timbang ay sistematiko. Anumang makina, buhay na organismo, lipunan sa kabuuan o indibidwal na bahagi nito ay isang negosyo. kumpanya, opisina, institusyon - kumakatawan iba't ibang sistema: teknikal, biyolohikal, panlipunan, kabilang ang socio-economic. Ang isang sistema ay karaniwang nauunawaan bilang isang kumplikado ng mga magkakaugnay na elemento na bumubuo ng isang tiyak na integridad. Ang kumplikadong ito ay bumubuo ng isang espesyal na pagkakaisa sa kapaligiran at isang elemento ng higit pa mataas na pagkakasunud-sunod. Ang mga elemento ng anumang sistema, sa turn, ay kumikilos bilang mga sistema ng isang mas mababang pagkakasunud-sunod. Ang mga elemento sa tunay na sistema ay aktwal na mga bagay, bahagi, elemento, at bahagi.

Ang iba't ibang teknikal, biyolohikal, panlipunan, kabilang ang socio-economic, na mga sistema ay maaaring iutos kung sila ay inuri, iyon ay, hinati at pagkatapos ay pinagsama ayon sa ilang mga katangian. Sa maraming mga pamamaraan ng pag-uuri, ang pinakakaraniwan ay ang pag-uuri na ipinapakita sa Fig. 1.1.

Ayon sa pinanggalingan Ang mga sistema ay nakikilala: a) natural (natural), halimbawa: mga bituin, solar system, mga planeta, kontinente, karagatan; b) artipisyal, ibig sabihin, nilikha ng paggawa ng tao (mga negosyo, kumpanya, lungsod, makina).

Ang mga artipisyal na sistema, sa turn, ay maaaring hatiin sa mga sistema ayon sa tiyak na nilalaman: teknikal, teknolohikal, impormasyon, panlipunan, pang-ekonomiya, at iba pa. Sa mga huli, namumukod-tangi ang mga sistema tulad ng industriya, rehiyon, negosyo, at workshop. plot, atbp.

Ayon sa objectivity ng pagkakaroon Ang mga sistema ay maaaring: a) materyal (umiiral nang may layunin, ibig sabihin, independyente sa kamalayan ng tao): b) perpekto ("itinayo" sa isip ng tao sa anyo ng mga hypotheses, mga imahe, mga ideya).

Ayon sa antas ng koneksyon sa kapaligiran ang mga sistema ay maaaring: a) bukas: b) medyo nakahiwalay: c) sarado: d) nakahiwalay.

Depende sa oras ang mga sistema ay nakikilala: a) istatistika, ang mga parameter na hindi nakasalalay sa oras; b) dynamic, ang mga parameter kung saan ay isang function ng oras.

Ayon sa kondisyon ng aksyon ang mga sistema ay: a) deterministiko; b) probabilistiko. Sa mga unang sistema, ang parehong dahilan ay palaging tumutugma sa isang malinaw, mahigpit, hindi malabo na resulta. Sa probabilistic system, ang isa at ang parehong dahilan sa ilalim ng parehong mga kondisyon ay maaaring tumutugma sa isa sa ilan posibleng resulta. Ang isang halimbawa ng isang probabilistikong sistema ay ang mga tauhan ng tindahan na pumupunta sa trabaho sa ibang komposisyon sa bawat oras.

Sa pamamagitan ng lugar sa hierarchy ng system Nakaugalian na ang pagkakaiba sa pagitan ng: a) mga supersystem; b) malalaking sistema; c) mga subsystem; d) mga elemento.

Sa mga sistemang nilikha ng kalikasan, ang mga sumusunod ay nakikilala rin: a) walang buhay; b) nabubuhay, kabilang ang mga tao. Ang mga sistemang nilikha ng tao (anthropogenic) ay maaaring hatiin sa mga teknikal. makinang-tao, sosyo-ekonomiko.

Kasama sa mga teknikal na sistema ang mga sistema na nilikha ng tao at pinagkalooban ng isang tiyak na tungkulin o layunin (halimbawa, mga gusali, makina); sa man-machine - mga sistema kung saan ang isa sa mga elemento ay isang tao, at ang layunin ay isang tao)’ ay itinakda ng isang teknikal na sistema. Ang isang tao sa mga teknikal na sistema ay tinatawag na isang operator, dahil siya ay gumaganap ng mga operasyon na nangangailangan sa kanya upang serbisyuhan ang makina. Isang piloto sa isang eroplano, isang operator sa isang computer console. ang driver sa kotse - ang bigat ay man-machine system. Ang mga socio-economic system ay itinuturing na mga sistema kung saan ang isang tao ay nagtatakda ng mga gawain (naglalagay ng mga layunin) hindi lamang para sa mga teknikal na sistema, kundi pati na rin para sa mga taong kasama sa mga sistemang ito bilang mga elemento. Tandaan na ang mga socio-economic system ay maaaring maglaman ng parehong teknikal at human-machine na mga elemento.

Mula sa pananaw ng agham ng pamamahala, ang mga socio-economic system (SES) ay ang pinaka kumplikadong mga bagay. Sa kabila ng mayamang praktikal na karanasan sa pamamahala ng mga naturang sistema, ang kanilang teoretikal na kagamitan ay nasa simula pa lamang at kadalasang hinihiram lamang mula sa teorya ng kontrol ng mga teknikal na sistema.

Ang pagkakaiba-iba ng mga anyo ay hindi pumipigil sa teknikal, biyolohikal at sosyo-ekonomikong mga sistema na magkaroon ng ilang karaniwang mga tampok at mga pattern: ang mga ito ay dynamic, na nailalarawan sa pamamagitan ng isang sanhi na relasyon sa pagitan ng mga indibidwal na elemento, ang pagkakaroon ng kontrol at kinokontrol na mga subsystem at isang control parameter, amplifying kakayahan (ang kakayahang magbago nang malaki sa ilalim ng impluwensya ng pinakamaliit na impluwensya), ang kakayahang mag-imbak, magpadala at magbago ng impormasyon, feedback ng mga elemento, karaniwang sistema mga proseso ng pamamahala, atbp.

Ang lahat ng mga klase ng mga sistema ay nailalarawan sa pagkakaroon ng isang bilang ng mga karaniwang katangian, bukod sa kung saan ito ay angkop na i-highlight ang mga sumusunod.

Integridad na ari-arian. Ang lahat ng mga sistema, bilang isang hiwalay na kabuuan, ay nahahati sa mga elemento na umiiral lamang dahil sa pagkakaroon ng kabuuan. Sa isang holistic na sistema, ang mga elemento ay gumagana nang sama-sama, sama-samang tinitiyak ang proseso ng paggana ng system sa kabuuan. Ang primacy ng kabuuan ay ang pangunahing postulate ng system theory.

Non-additivity property. Nangangahulugan ito ng pangunahing di-pagbawas ng mga katangian ng isang sistema sa kabuuan ng mga katangian ng mga elementong bumubuo nito at ang hindi pagkakuha ng mga katangian ng kabuuan mula sa mga katangian ng mga sangkap. Ang pinagsamang paggana ng mga heterogenous na magkakaugnay na elemento ay nagbibigay ng husay sa mga bagong functional na katangian ng kabuuan, na walang mga analogue sa mga katangian ng mga elemento nito.

Pag-aari ng synergy. Ipinapalagay nito na ang unidirectionality ng mga aksyon ng mga elemento ay nagpapahusay sa kahusayan ng system, at kabaliktaran. Sa madaling salita, para sa anumang sistema ay may isang hanay ng mga elemento kung saan ang potensyal nito ay palaging magiging mas malaki kaysa sa simpleng kabuuan ng mga potensyal ng mga elementong bumubuo nito (mga tao, kagamitan, teknolohiya, istraktura, atbp.). o makabuluhang mas kaunti. Ang epekto ng synergy sa pagitan ng mga elemento ay nakuha sa pamamagitan ng maayos na pakikipag-ugnayan ng system sa panlabas na kapaligiran at mga elemento sa loob ng system.

Pag-aari ng paglitaw. Nangangahulugan na ang mga layunin ng mga elemento ng system ay hindi palaging nag-tutugma sa mga layunin ng system. Halimbawa, mayroong ibang oryentasyon ng mga aktibidad ng mga empleyado ng mga makabagong serbisyo ng negosyo at mga espesyalista sa marketing.

Ang pag-aari ng pagtutulungan at pakikipag-ugnayan sa pagitan ng system at ng panlabas na kapaligiran. Ang sistema ay tumutugon sa impluwensya ng huli, bubuo sa ilalim ng impluwensyang ito, pinapanatili ang katiyakan ng husay at mga katangian na nagsisiguro sa kamag-anak na katatagan at kakayahang umangkop ng paggana.

Mga katangian ng pagpapatuloy ng paggana at ebolusyon. Umiiral ang system hangga't gumagana ang lahat ng proseso. Tinutukoy ng pakikipag-ugnayan ng mga elemento ang likas na katangian ng paggana ng system sa kabuuan, at kabaliktaran. Kasabay nito, ang sistema ay may kakayahang umunlad (self-development).

Ang pag-aari ng priyoridad ng mga interes ng system ay higit pa mataas na lebel bago ang interes ng mga elemento nito. Ang isang indibidwal na manggagawa sa isang socio-economic system ay hindi maaaring ilagay ang kanyang sariling mga interes kaysa sa mga interes ng sistemang ito.

3.1. Pangkalahatang kahulugan ng sasakyan

Ang kahulugan ng diskarte sa mga sistema kapag pinag-aaralan ang mga proseso ng pag-unlad sa teknolohiya ay isaalang-alang ang anumang teknikal na bagay bilang isang sistema ng magkakaugnay na mga elemento na bumubuo ng isang solong kabuuan. Ang linya ng pag-unlad ay isang kumbinasyon ng ilang mga nodal point - mga teknikal na sistema na naiiba nang husto sa bawat isa (kung sila ay inihambing lamang sa bawat isa); Sa pagitan ng mga nodal point mayroong maraming intermediate na teknikal na solusyon - mga teknikal na sistema na may mga menor de edad na pagbabago kumpara sa nakaraang hakbang ng pag-unlad. Ang mga sistema ay tila "dumaloy" sa isa't isa, dahan-dahang umuusbong, lumilipat nang palayo sa orihinal na sistema, kung minsan ay nagbabago nang hindi na makilala. Naiipon ang maliliit na pagbabago at nagiging sanhi ng malalaking pagbabagong husay. Upang maunawaan ang mga pattern na ito, kinakailangan upang matukoy kung ano ang isang teknikal na sistema, kung anong mga elemento ang binubuo nito, kung paano lumitaw at gumagana ang mga koneksyon sa pagitan ng mga bahagi, ano ang mga kahihinatnan ng pagkilos ng panlabas at panloob na mga kadahilanan, atbp. Sa kabila ng napakalaking pagkakaiba-iba, ang mga teknikal na sistema ay may isang bilang ng mga karaniwang katangian, tampok at mga tampok na istruktura, na nagpapahintulot sa amin na isaalang-alang ang mga ito ng isang solong pangkat ng mga bagay.

Ano ang mga pangunahing tampok ng mga teknikal na sistema? Kabilang dito ang mga sumusunod:

• Ang mga sistema ay binubuo ng mga bahagi, mga elemento, ibig sabihin, mayroon silang istraktura,
• Ang mga sistema ay nilikha para sa ilang mga layunin, iyon ay, nagsasagawa sila ng mga kapaki-pakinabang na pag-andar;
• ang mga elemento (bahagi) ng system ay may mga koneksyon sa isa't isa, konektado sa isang tiyak na paraan, nakaayos sa espasyo at oras;
• bawat sistema sa kabuuan ay may ilang espesyal na kalidad, hindi pantay sa simpleng kabuuan ng mga katangian ng mga elementong bumubuo nito, kung hindi man ay walang punto sa paglikha ng isang sistema (solid, gumagana, organisado).

Ipaliwanag natin ito sa isang simpleng halimbawa. Sabihin nating kailangan mong gumawa ng sketch ng isang kriminal. Ang saksi ay binibigyan ng isang malinaw na layunin: upang lumikha ng isang sistema (larawan ng larawan) mula sa mga indibidwal na bahagi (mga elemento), ang sistema ay inilaan upang magsagawa ng isang napaka-kapaki-pakinabang na function. Naturally, ang mga bahagi ng hinaharap na sistema ay hindi konektado nang basta-basta, dapat silang umakma sa bawat isa. Samakatuwid, mayroong isang mahabang proseso ng pagpili ng mga elemento sa paraang ang bawat elemento na kasama sa system ay umaakma sa nauna, at sama-sama nilang madaragdagan ang kapaki-pakinabang na pag-andar ng system, iyon ay, madaragdagan nila ang pagkakapareho ng larawan sa ang orihinal. At biglang, sa ilang mga punto, isang himala ang nangyari - isang husay na paglukso! - coincidence ng identikit sa hitsura ng kriminal. Narito ang mga elemento ay nakaayos sa espasyo sa isang mahigpit na tinukoy na paraan (imposibleng muling ayusin ang mga ito), ay magkakaugnay, at magkasamang nagbibigay ng isang bagong kalidad. Kahit na ang saksi ay ganap na tumpak na kinilala nang hiwalay ang mga mata, ilong, atbp. na may mga modelo ng larawan, kung gayon ang kabuuan ng "mga piraso ng mukha" (bawat isa ay tama!) ay hindi nagbibigay ng anuman - ito ay magiging isang simpleng kabuuan ng mga katangian ng mga elemento. Tanging ang mga functional na tiyak na konektadong elemento ang nagbibigay ng pangunahing kalidad ng system (at bigyang-katwiran ang pagkakaroon nito). Sa parehong paraan, ang isang hanay ng mga titik (halimbawa, A, L, K, E), kapag pinagsama lamang sa isang tiyak na paraan, ay nagbibigay ng isang bagong kalidad (halimbawa, FIR-tree).

Ang TECHNICAL SYSTEM ay isang set ng maayos na interaksyon na mga elemento na may mga katangian na hindi mababawasan sa mga katangian ng mga indibidwal na elemento at idinisenyo upang magsagawa ng ilang mga kapaki-pakinabang na function.

Kaya, ang teknikal na sistema ay may 4 na pangunahing (pangunahing) tampok:

• pag-andar,
• integridad (istruktura),
• organisasyon,
• kalidad ng sistema.

Ang kawalan ng hindi bababa sa isang tampok ay hindi nagpapahintulot sa bagay na ituring na isang teknikal na sistema. Ipaliwanag natin ang mga palatandaang ito nang mas detalyado.

3.2. Pag-andar

3.2.1. Layunin - pag-andar

Sa gitna ng anumang proseso ng paggawa, kabilang ang mapag-imbentong gawain, ay ang konsepto ng layunin. Walang bagay na walang layunin na imbensyon. Sa mga teknikal na sistema, ang layunin ay itinakda ng isang tao at sila ay idinisenyo upang magsagawa ng isang kapaki-pakinabang na function. Ang inhinyero na ng sinaunang Roma, si Vitruvius, ay nagsabi: “Ang makina ay isang kasangkapang kahoy na nagbibigay ng malaking tulong sa pagbubuhat ng mga timbang.” Ang layunin ay isang haka-haka na kinalabasan na pinagsisikapan ng isang tao sa pamamagitan ng pagbibigay-kasiyahan sa isang pangangailangan. Kaya, ang synthesis ng TS ay isang may layunin na proseso. Anumang kasalukuyang estado ay maaaring magkaroon ng maraming kahihinatnan sa hinaharap, ang ganap na mayorya nito ay naaayon sa mga prosesong entropik. Ang isang tao ay pumipili ng isang layunin at sa gayon ay kapansin-pansing pinapataas ang posibilidad ng mga kaganapan na kailangan niya. Ang pagiging layunin ay isang ebolusyonaryong nakuha (o ibinigay?...) na kasanayan sa paglaban sa mga prosesong entropiko.

3.2.2. Kailangan - function

Ang paglitaw ng isang layunin ay ang resulta ng kamalayan ng isang pangangailangan. Ang tao ay naiiba sa iba pang mga nabubuhay na nilalang dahil siya ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas mataas na pag-angkin - mas mataas kaysa sa mga kakayahan ng mga natural na organo. Ang pangangailangan (pahayag ng problema) ay kung ano ang kailangang magkaroon (gawin), at ang pag-andar ay ang pagpapatupad ng pangangailangan para sa sasakyan.

Ang pangangailangan ay maaaring masiyahan sa pamamagitan ng ilang mga function; halimbawa, ang pangangailangan para sa pagpapalitan ng mga produktong paggawa - palitan sa uri, ayon sa katumbas, sistema ng pananalapi. Gayundin, ang napiling function ay maaaring katawanin sa ilang mga tunay na bagay; halimbawa, pera - tanso, ginto, papel, ngipin ng pating, atbp. At sa wakas, ang anumang tunay na bagay ay maaaring makuha (synthesize) sa maraming paraan o ang operasyon nito ay maaaring ibatay sa iba pisikal na mga prinsipyo; halimbawa, ang papel para sa pera ay maaaring makuha iba't ibang paraan, ilapat ang pagguhit na may pintura, sa anyo ng isang hologram, atbp. Kaya, ang mga teknikal na sistema, sa prinsipyo, ay mayroon maramihang mga landas pag-unlad. Pinipili pa rin ng isang tao ang isang paraan upang matupad ang isang pangangailangan. Ang tanging pamantayan dito ay pinakamababang MGE (timbang, sukat, lakas ng enerhiya); Imposible kung hindi - ang sangkatauhan ay palaging limitado sa mga magagamit na mapagkukunan. Bagama't, ang kalsadang ito ay madalas na paikot-ikot, may maraming dead-end na sanga at kahit na mga loop...

3.2.3. Tagadala ng function

Ang paglitaw ng mga pangangailangan, kamalayan sa mga layunin at pagbabalangkas ng mga pag-andar ay mga prosesong nagaganap sa loob ng isang tao. Ngunit ang aktwal na function ay ang epekto sa object ng paggawa (produkto) o serbisyo sa isang tao. Iyon ay, walang sapat na intermediate link - isang gumaganang katawan. Ito ang carrier ng function sa dalisay nitong anyo. Ang RO ay ang tanging bahagi ng isang teknikal na sistema na kapaki-pakinabang sa mga tao. Ang lahat ng iba pang mga bahagi ay pantulong. TS at bumangon sa mga unang yugto bilang gumaganang mga organo (sa halip na mga organo ng katawan at bilang karagdagan sa kanila). At pagkatapos lamang, upang madagdagan ang kapaki-pakinabang na pag-andar. ang iba pang mga bahagi, subsystem, at auxiliary system ay "naka-attach" sa nagtatrabaho na katawan. Ang prosesong ito ay maaaring ilarawan tulad nito:

Isipin natin (speculatively for now) na posible rin reverse stroke- bilang pagpapatuloy nito.

Ang unang kalahati ng proseso ay ang pag-deploy ng kagamitan, ang pangalawa ay ang pagbagsak. Iyon ay, ang isang tao, sa pangkalahatan, ay nangangailangan ng isang function, hindi ang carrier nito...

Upang mapadali ang paglipat mula sa isang function patungo sa carrier nito - ang gumaganang katawan ng hinaharap na sasakyan - ang katumpakan sa paglalarawan ng function ay kinakailangan. Ang mas tiyak na isang function ay inilarawan, mas karagdagang mga kondisyon, mas makitid ang hanay ng mga paraan para sa pagpapatupad nito, mas tinukoy ang TS at istraktura nito. Ang isang malakas na limiter ng pagkakaiba-iba ay ang natukoy na mga pattern ng pag-unlad ng mga gumaganang katawan sa loob ng sasakyan.

3.2.4. Kahulugan ng isang function

Ang paggana ay isang pagbabago sa mga katangian, katangian at katangian ng isang sistema sa espasyo at oras. Ang pag-andar ay ang kakayahan ng isang sasakyan na ipakita ang pag-aari nito (kalidad, pagiging kapaki-pakinabang) sa ilalim ng ilang mga kundisyon at baguhin ang isang bagay ng paggawa (produkto) sa kinakailangang anyo o sukat . Upang matukoy ang pag-andar, kinakailangang sagutin ang tanong: ano ang ginagawa ng sasakyang ito? (para sa mga kasalukuyang sasakyan), o: ano ang dapat gawin ng sasakyan? (para sa mga synthesized na sasakyan).

3.2.5. Hierarchy ng mga function

Ang bawat sasakyan ay maaaring magsagawa ng ilang mga pag-andar, kung saan isa lamang ang gumagana, kung saan ito ay umiiral, ang natitira ay pantulong, kasama, pinapadali ang pagganap ng pangunahing isa. Kahulugan pangunahing kapaki-pakinabang na function (GPF) minsan nagdudulot ito ng kahirapan. Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng maramihang mga kinakailangan na inilagay sa isang naibigay na sistema mula sa itaas at sa ibaba na nakahiga na mga sistema, pati na rin ang mga kalapit, panlabas at iba pang mga sistema. Kaya't ang maliwanag na kawalang-hanggan ng mga kahulugan ng GPF (ang pangunahing kakulangan ng saklaw ng lahat ng mga katangian at koneksyon).

Halimbawa: Hierarchy ng brick functions.

• GPF-1 solong ladrilyo: panatilihin ang hugis nito, hindi bumagsak, magkaroon ng isang tiyak na timbang, istraktura, katigasan. Kinakailangan mula sa mga kalapit na sistema (iba pang mga brick at mortar sa hinaharap na dingding): may mga hugis-parihaba na gilid, sumunod sa mortar.
• Mga pader ng GPF-2: upang dalhin ang sarili, upang maging patayo, hindi mag-deform kapag ang temperatura, halumigmig, pagkarga ay nagbabago, upang protektahan ang isang bagay, upang dalhin ang pagkarga mula sa isang bagay. Dapat sumunod ang brick sa bahagi ng mga kinakailangan ng GPF 2.
• GPF-3 sa bahay: dapat lumikha ng ilang mga kundisyon para sa panloob na kapaligiran, proteksyon ng panahon, magkaroon ng isang tiyak hitsura. Dapat matupad ng ladrilyo ang ilan sa mga kinakailangang ito.
• GPF-4 na mga lungsod: isang tiyak na hitsura ng arkitektura, klimatiko at pambansang katangian atbp.

Bilang karagdagan, ang mga kinakailangan para sa brick mismo ay patuloy na tumataas: hindi ito dapat sumipsip ng kahalumigmigan sa lupa, dapat magkaroon ng magandang thermal insulation properties, sound-absorbing properties, radio-transparent, atbp.

Kaya, Ang GPF ng sistemang ito ay ang katuparan ng mga kinakailangan ng unang mas mataas na antas ng sistema. Ang lahat ng iba pang mga kinakailangan, habang ang hierarchical na antas kung saan sila nagmula ay lumalayo, ay may mas kaunting impluwensya sa sistemang ito. Ang mga kinakailangan sa itaas at subsystem na ito ay maaaring matupad ng iba pang mga sangkap at sistema, hindi kinakailangan ng sistemang ito. Halimbawa, ang lakas ng ari-arian ng isang brick ay maaaring makamit iba't ibang mga additives sa orihinal na masa, at ang ari-arian ng aesthetics sa pamamagitan ng gluing pandekorasyon tile sa tapos na pader; para sa GPF ng brick (upang matupad ang "mga kinakailangan" ng dingding) wala itong pagkakaiba.

Yan ay, Ang GPF ng isang elemento ay tinutukoy ng system kung saan ito kasama. Ang parehong brick ay maaaring isama sa maraming iba pang mga system, kung saan ang GPF nito ay magiging ganap na naiiba (o kahit na kabaligtaran) sa ibinigay sa itaas.

Halimbawa. Tukuyin ang GPF ng heater.

• Para saan ang heater? - magpainit ng hangin sa bahay.
• Bakit kailangan mong magpainit ng hangin? - upang ang temperatura nito ay hindi bumaba sa pinahihintulutang halaga.
• Bakit hindi kanais-nais ang pagbaba ng temperatura? - upang magbigay ng komportableng kondisyon para sa mga tao.
• Bakit kailangan ng mga tao ng komportableng kondisyon? - upang mabawasan ang panganib na magkasakit, atbp.

Ito ang paraan upang mapataas ang hierarchy ng mga layunin - sa supersystem. Ang function (layunin) na tinatawag sa bawat palapag ay maaaring gawin ng ibang sasakyan. Ang heater ay bahagi ng system: "house-air-person-heater" at tinutupad ang "mga kinakailangan" nito.

Maaari kang bumaba sa hierarchy:

• Ano ang nagpapainit sa hangin? - thermal field;
• Ano ang ginagawa ng isang thermal field? - heating coil;
• Ano ang kumikilos sa coil upang makagawa ng init? - kuryente;
• ano ang nagbibigay ng electric current sa coil? - mga wire, atbp.

Kaya, ang "kailangan" ng NS para sa pampainit ay ang init ng hangin. Ano ang ginagawa ng pampainit (ang gumaganang bahagi nito ay isang spiral)? - gumagawa ng init, isang thermal field. Ito ang GPF ng heater - produksyon ng init bilang isang "tugon" sa "kailangan" ng supersystem. Narito ang thermal field ay isang produkto na "ginawa" ng "heater" ng teknikal na sistema. Mga supersystem ng GPF - nagbibigay ng komportableng kondisyon para sa mga tao.

3.3. Istruktura

3.3.1. Kahulugan ng istraktura

Ang kabuuan (integridad) ng mga elemento at katangian ay isang mahalagang katangian ng system. Ang kumbinasyon ng mga elemento sa isang solong kabuuan ay kinakailangan upang makakuha ng (pagbuo, synthesis) ng isang kapaki-pakinabang na function, i.e. upang makamit ang itinakdang layunin.

Kung ang kahulugan ng pag-andar (layunin) ng system sa ilang mga lawak ay nakasalalay sa tao, kung gayon ang istraktura ay ang pinaka-layunin na tanda ng sistema ito ay nakasalalay lamang sa uri at materyal na komposisyon ng mga elemento na ginamit sa sasakyan, bilang gayundin sa mga pangkalahatang batas ng mundo na nagdidikta ilang paraan mga koneksyon, mga uri ng komunikasyon at mga mode ng paggana ng mga elemento sa istraktura. Sa ganitong kahulugan, ang istraktura ay isang paraan ng magkakaugnay na mga elemento sa isang sistema. Ang pagguhit ng isang istraktura ay ang pagprograma ng system, na tumutukoy sa pag-uugali ng sasakyan upang makakuha ng isang kapaki-pakinabang na function bilang isang resulta. Ang kinakailangang pag-andar at ang napiling pisikal na prinsipyo ng pagpapatupad nito ay malinaw na tinukoy ang istraktura.

Ang istraktura ay isang hanay ng mga elemento at koneksyon sa pagitan ng mga ito, na tinutukoy ng pisikal na prinsipyo ng pagpapatupad ng kinakailangang kapaki-pakinabang na pag-andar.

Ang istraktura ay nananatiling hindi nagbabago sa panahon ng operasyon, iyon ay, kapag nagbabago ng estado, pag-uugali, pagpapatakbo at anumang iba pang mga aksyon.

Ang susi ay istraktura: mga elemento, koneksyon, invariance sa paglipas ng panahon.

3.3.2. Elemento ng istruktura

Elemento, sistema - mga kamag-anak na konsepto, ang anumang sistema ay maaaring maging isang elemento ng isang sistema ng mas mataas na ranggo, at anumang elemento ay maaari ding katawanin bilang isang sistema ng mga elemento ng isang mas mababang ranggo. Halimbawa, ang isang bolt (screw + nut) ay isang elemento ng engine, na kung saan ay yunit ng istruktura(elemento) sa sistema ng kotse, atbp. Ang tornilyo ay binubuo ng mga zone (geometric na katawan), tulad ng ulo, silindro, sinulid, chamfer; ang materyal ng bolt ay bakal (system), na binubuo ng mga elemento ng bakal, carbon, alloying additives, na kung saan ay binubuo ng mga molecular formations (butil, kristal), at kahit na mas mababa - atoms, elementarya particle.

Ang isang elemento ay isang medyo buong bahagi ng isang sistema na may ilang mga katangian na hindi nawawala kapag nahiwalay sa system . Gayunpaman, sa system, ang mga katangian ng isang elemento ay hindi katumbas ng mga katangian ng isang elemento.

Ang kabuuan ng mga katangian ng isang elemento sa system ay maaaring mas malaki o mas mababa kaysa sa kabuuan ng mga katangian nito sa labas ng system. Sa madaling salita, ang ilan sa mga katangian ng isang elemento na kasama sa system ay pinapatay o ang mga bagong katangian ay idinagdag sa elemento. Sa napakaraming kaso, ang ilan sa mga katangian ng elemento ay neutralisado sa system, na parang nawawala; depende sa laki ng bahaging ito, nagsasalita sila tungkol sa antas ng pagkawala ng sariling katangian ng elementong kasama sa system.
Ang system ay may ilan sa mga katangian ng mga elemento ng mga bahagi nito, ngunit hindi isang solong elemento dating sistema ay walang pag-aari ng buong sistema (epekto ng system, kalidad). Kailan titigil ang buhangin sa pagiging buhangin? - sa pinakamalapit na itaas o ibabang "sahig": buhangin - alikabok - mga molekula - mga atomo -...; buhangin - bato - bato...; dito ang mga katangian ng "mabuhangin" ay bahagyang napanatili kapag umaakyat at agad na nawawala kapag bumababa sa "mga sahig".

Element - ang pinakamababang yunit ng isang sistema na may kakayahang magsagawa ng ilang elementarya function. Ang lahat ng mga teknikal na sistema ay nagsimula sa isang elemento na idinisenyo upang magsagawa ng isang elementarya na function. Sa pagtaas ng GPP, magsisimula ang pagtaas (pagpapalakas) ng ilang katangian ng elemento. Pagkatapos ay darating ang pagkakaiba-iba ng elemento, iyon ay, ang paghahati ng elemento sa mga zone na may iba't ibang mga katangian. Mula sa monostructure ng isang elemento (bato, stick), ang iba pang mga elemento ay nagsisimulang tumayo. Halimbawa, kapag ginagawang kutsilyo ang isang pait na bato, pinaghiwalay ang isang working zone at isang handle zone, at pagkatapos ay ang pagpapahusay ng mga partikular na katangian ng bawat zone ay nangangailangan ng paggamit ng iba't ibang mga materyales (composite tool). Ang paghahatid ay lumitaw mula sa nagtatrabaho na katawan at binuo. Pagkatapos ay idinagdag ang Engine, Control, at Energy Source sa PO at Tr. Lumalaki ang system dahil sa komplikasyon ng mga elemento nito, idinagdag ang mga auxiliary subsystem... Nagiging lubos na dalubhasa ang system. Ngunit darating ang isang punto ng pag-unlad kapag ang sistema ay nagsimulang gawin ang mga pag-andar ng mga kalapit na sistema nang hindi nadaragdagan ang bilang ng mga elemento nito. Ang sistema ay nagiging higit at higit na unibersal na may pare-pareho at pagkatapos ay bumababa ang bilang ng mga elemento.

3.3.3. Mga uri ng istruktura

I-highlight natin ang ilang mga istruktura na pinaka-katangian ng teknolohiya:

1. Corpuscular.
   Binubuo ng magkaparehong mga elemento, maluwag na konektado sa isa't isa; ang pagkawala ng ilang elemento ay halos walang epekto sa paggana ng sistema. Mga halimbawa: iskwadron ng mga barko, sand filter.
2. "Brick".
   Binubuo ng magkatulad na mga elemento na mahigpit na konektado sa isa't isa. Mga halimbawa: pader, arko, tulay.
3. Kadena.
   Binubuo ng parehong uri ng mga hinged na elemento. Mga halimbawa: uod, tren.
4. Network.
   Binubuo ito ng iba't ibang uri ng mga elemento na direktang konektado sa isa't isa, o sa transit sa pamamagitan ng iba, o sa pamamagitan ng gitnang (nodal) na elemento (star structure). Mga halimbawa: network ng telepono, telebisyon, aklatan, sistema ng pag-init.
5. Multiply konektado.
   May kasamang maraming cross-connection sa modelo ng network.
6. Hierarchical.

Binubuo ng mga heterogenous na elemento, ang bawat isa ay bahaging elemento ng isang sistema na may mas mataas na ranggo at may mga koneksyon na "pahalang" (na may mga elemento ng parehong antas) at "patayo" (na may mga elemento iba't ibang antas). Mga halimbawa: machine tool, kotse, rifle.

Ayon sa uri ng pag-unlad sa paglipas ng panahon, ang mga istruktura ay:

1. Paglalahad. Sa paglipas ng panahon, habang tumataas ang GPF, tumataas ang bilang ng mga elemento.
2. Gumugulong. sa paglipas ng panahon, na may pagtaas o hindi nabagong halaga ng GPF, bumababa ang bilang ng mga elemento.
3. Pagbawas. sa ilang mga punto sa oras, ang bilang ng mga elemento ay nagsisimulang bumaba na may sabay-sabay na pagbaba sa GPF.
4. Nakakababa. pagbaba ng GPF na may pagbaba sa mga koneksyon, kapangyarihan, at kahusayan.

3.3.4. Mga prinsipyo ng pagtatayo ng istraktura

Ang pangunahing patnubay sa proseso ng synthesis ng system ay ang pagkuha ng hinaharap na pag-aari ng system (epekto, kalidad). Ang isang mahalagang lugar sa prosesong ito ay inookupahan ng yugto ng pagpili (pagbuo) ng istraktura.

"Formula" ng system: Para sa parehong sistema, maraming iba't ibang istruktura ang maaaring piliin depende sa piniling pisikal na prinsipyo ng pagpapatupad ng GPF. Ang pagpili ng pisikal na prinsipyo ay dapat na nakabatay sa pagliit ng M, G, E (mass, mga sukat, intensity ng enerhiya) habang pinapanatili ang kahusayan.

Ang pagbuo ng istraktura ay ang batayan ng synthesis ng system.

Ang ilang mga prinsipyo ng pagbuo ng istraktura:

• prinsipyo ng pag-andar
• prinsipyo ng causality
• prinsipyo ng pagkakumpleto ng mga bahagi,
• prinsipyo ng complementarity.

Prinsipyo ng pag-andar sumasalamin sa primacy ng function kaysa sa istraktura. Ang istraktura ay tinutukoy ng nakaraang pagpipilian: Ang pagpili ng prinsipyo ng pagpapatakbo ay natatanging tumutukoy sa istraktura, kaya dapat silang isaalang-alang nang magkasama. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo (istraktura) ay isang salamin ng layunin-function. Ayon sa napiling prinsipyo ng pagpapatakbo, dapat na gumuhit ng isang functional diagram (maaaring sa isang su-field form).

Ang functional diagram ay binuo ayon sa prinsipyo ng causality, dahil ang anumang sasakyan ay sumusunod sa prinsipyong ito. Ang paggana ng isang sasakyan ay isang hanay ng mga aksyon-kaganapan.

Ang bawat kaganapan sa sasakyan ay may isa (o ilang) sanhi at ito mismo ang sanhi ng mga kasunod na kaganapan. Nagsisimula ang lahat sa isang dahilan, kaya mahalagang punto- tinitiyak ang "paglunsad" (pagbukas) ng dahilan. Upang gawin ito, ang mga sumusunod na kondisyon ay dapat naroroon:

• magbigay panlabas na kondisyon na hindi nakakasagabal sa pagpapakita ng aksyon,
• magbigay ng mga panloob na kondisyon kung saan nagaganap ang kaganapan (aksyon),
• magbigay mula sa labas ng isang dahilan, isang push, isang "spark" upang "ilunsad" ang isang aksyon.

Ang pangunahing punto sa pagpili ng isang prinsipyo ng aksyon ay ang pinakamahusay na pagpapatupad ng prinsipyo ng sanhi.

Isang maaasahang paraan upang bumuo ng isang hanay ng mga aksyon - mula sa panghuling kaganapan hanggang sa una; ang pangwakas na kaganapan ay ang aksyon na natanggap sa nagtatrabaho na katawan, iyon ay, ang pagpapatupad ng pag-andar ng sasakyan.

Ang pangunahing kinakailangan para sa istraktura ay minimal na pagkawala ng enerhiya at hindi malabo na pagkilos (pag-aalis ng mga error), iyon ay, mahusay na kondaktibiti ng enerhiya at pagiging maaasahan ng chain ng sanhi-at-epekto.

Kapag nilulutas ang mga problema sa pag-imbento, pagkatapos ng pagbabalangkas ng FP (pisikal na kontradiksyon), ang mga paghihirap ay lumitaw sa paglipat sa pisikal na prinsipyo. Marahil ang prinsipyo ng pananahilan ay makakatulong dito. Ang pisikal na ehersisyo ay isang utos, isang pangwakas na aksyon na kinakailangan upang bumuo ng isang hanay ng mga sanhi at epekto na humahantong sa isang pisikal na epekto.

Prinsipyo ng pagkakumpleto ng mga bahagi (batas ng pagkakumpleto ng mga bahagi ng isang sistema) maaaring kunin bilang batayan para sa unang pagtatayo functional diagram. Posible ang sumusunod na pagkakasunud-sunod ng mga hakbang:

1. Ang GPF ay nabuo.
2. Natutukoy ang pisikal na prinsipyo ng pagkilos ng nagtatrabaho na katawan sa produkto.
3. Ang PO ay pinili o na-synthesize.
4. Ang isang transmisyon, makina, pinagmumulan ng enerhiya, at elemento ng kontrol ay "naka-attach" sa gumaganang elemento.
5. Ang isang functional diagram ay itinayo sa isang unang pagtatantya: ang mga pagkukulang at posibleng mga pagkabigo sa diagram ay natukoy. Ang mas detalyadong mga diagram ay binuo, na isinasaalang-alang ang hierarchy ng mga subsystem. Ang mga subsystem na hindi gumaganap ng mga function nang maayos ay pupunan ng mga bagong elemento.

Halimbawa:

Ito ang karaniwang paraan ng pag-deploy ng sasakyan, pagtaas ng GPF sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga bagong kapaki-pakinabang na functional subsystem.

Posible ang ilang pagtaas sa GPF sa pamamagitan ng pagbabawas ng mga mapaminsalang koneksyon at epekto sa mga subsystem (nang hindi ginagawang kumplikado ang mga ito).

Ang pinaka-radikal na paraan ay ang idealisasyon ng TS.

Ang prinsipyo ng complementarity ay binubuo sa isang espesyal na paraan ng pagkonekta ng mga elemento kapag sila ay kasama sa system. Ang mga elemento ay dapat hindi lamang pare-pareho sa anyo at mga katangian (upang magkaroon ng pangunahing posibilidad ng mutual na koneksyon), ngunit din umakma sa isa't isa, kapwa nagpapatibay, magdagdag ng mga kapaki-pakinabang na katangian at kapwa neutralisahin ang mga nakakapinsala. Ito ang pangunahing mekanismo para sa paglitaw ng systemic effect (kalidad).

3.3.5. Form

Ang anyo ay panlabas na pagpapakita istraktura ng sasakyan, at istraktura ay ang panloob na nilalaman ng form. Ang dalawang konseptong ito ay malapit na magkakaugnay. Sa isang teknikal na sistema, ang isa sa kanila ay maaaring mangibabaw at magdikta sa mga kondisyon para sa pagpapatupad ng isa pa (halimbawa, ang hugis ng isang pakpak ng eroplano ay tumutukoy sa istraktura nito). Ang lohika ng pagtatayo ng istraktura ay pangunahing tinutukoy ng mga panloob na prinsipyo at pag-andar ng system. Ang form sa karamihan ng mga kaso ay depende sa mga kinakailangan ng supersystem.

Mga pangunahing kinakailangan para sa form:

• functional (hugis ng thread, atbp.),
• ergonomic (hawakan ng tool, upuan ng driver, atbp.),
• teknolohikal (pagiging simple at kaginhawaan ng pagmamanupaktura, pagproseso, transportasyon),
• pagpapatakbo (buhay ng serbisyo, lakas, tibay, kadalian ng pagkumpuni),

aesthetic (disenyo, kagandahan, "kasiyahan", "init"...).

3.3.6. Hierarchical na istraktura ng mga system

Hierarchical na prinsipyo ng organisasyon ang istraktura ay posible lamang sa mga multi-level system (ito ay isang malaking klase ng mga modernong teknikal na sistema) at binubuo sa pag-order ng mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga antas sa pagkakasunud-sunod mula sa mas mataas hanggang sa mas mababa. Ang bawat antas ay gumaganap bilang isang tagapamahala na may kaugnayan sa lahat ng mga pinagbabatayan at bilang isang kontroladong, subordinate na antas na may kaugnayan sa mas mataas. Ang bawat antas ay dalubhasa din sa pagsasagawa ng isang partikular na function (GPF level). Walang ganap na mahigpit na mga hierarchy; Sa loob ng antas, ang mga relasyon ng mga elemento ay pantay-pantay sa bawat isa, kapwa umakma sa bawat isa, mayroon silang mga tampok ng self-organization (sila ay inilatag sa panahon ng pagbuo ng istraktura).

Ang paglitaw at pag-unlad ng mga hierarchical na istruktura ay hindi sinasadya, dahil ito ang tanging paraan upang madagdagan ang kahusayan, pagiging maaasahan at pagpapanatili. sa mga sistema ng katamtaman at mataas na kumplikado.

Sa mga simpleng sistema, hindi kinakailangan ang hierarchy, dahil ang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa pagitan ng mga elemento. Sa mga kumplikadong sistema, ang mga direktang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng lahat ng mga elemento ay imposible (napakaraming mga koneksyon ang kinakailangan), samakatuwid ang mga direktang kontak ay pinananatili lamang sa pagitan ng mga elemento ng parehong antas, at ang mga koneksyon sa pagitan ng mga antas ay nabawasan nang husto.

Karaniwang view ng isang hierarchical system: Sa talahanayan. 1 ay nagpapakita ng mga pangalan ng hierarchical na antas sa teknolohiya (Altshuller G.S. sa aklat: Matapang na mga formula ng pagkamalikhain. Petrozavodsk, "Karelia", 1987, pp. 17-18).

Talahanayan 1

Antas (ranggo ng sasakyan)	Pangalan ng system	Halimbawa	Analogue sa kalikasan
	Technosphere	Teknolohiya + tao + mapagkukunan + sistema ng pagkonsumo	Biosphere
		Lahat ng kagamitan (lahat ng industriya)
	Sangay ng teknolohiya	Transportasyon (lahat ng uri)
	Isang asosasyon	Aeroflot, transportasyon ng motor, transportasyon ng riles
	kumpanya	Pabrika, metro, paliparan	Organismo
		Locomotive, bagon, riles ng tren	Mga organo ng katawan: puso, baga, atbp.
		Locomotive, kotse, eroplano
	Heterogenous na mekanismo (isang hanay ng mga node na nagpapahintulot sa paglipat ng enerhiya at bagay mula sa isang uri patungo sa isa pa)	Electrostatic generator, panloob na combustion engine	Mga molekula ng DNA, RNA, AFT
	Homogeneous na mekanismo (isang hanay ng mga node na nagbibigay-daan sa enerhiya at bagay nang hindi binabago ang kanilang hitsura)	Screw jack, troli, kagamitan sa paglalayag, orasan, transpormer, binocular	Molekyul ng hemoglobin na may kakayahang maghatid ng oxygen
		Axle at dalawang gulong (lumalabas ang isang bagong ari-arian - kakayahang gumulong)	Mga kumplikadong molekula, polimer
	Isang pares ng mga detalye	Screw at nut, ehe at gulong	Isang molekula na nabuo ng iba't ibang mga radikal, halimbawa: C 2 H 5 -C=O | SIYA
	Hindi magkakatulad na bahagi (kapag pinaghiwalay, bumubuo ng magkakaibang bahagi)	Tornilyo, pako	Asymmetrical carbon chain: S-S-S-S-S-S- | SA
	Homogeneous na bahagi (kapag pinaghiwalay, bumubuo ng magkaparehong bahagi)	Wire, axle, beam	Carbon chain: S-S-S-S-S-S-
	Heterogenous substance		Mga halo, solusyon ( tubig dagat, hangin)
	homogenous na sangkap	Purong bakal na kemikal	Simpleng sangkap (oxygen, nitrogen)

Mga pangunahing katangian ng hierarchical system

1. Duality ng mga katangian ng mga elemento sa system- ang elemento ay may mga indibidwal at sistematikong katangian nang sabay-sabay.
   Sa pagpasok sa system, nawawala ang orihinal na kalidad ng isang elemento. Ang sistematikong kalidad ay tila humahadlang sa pagpapakita ng sariling mga katangian ng mga elemento. Ngunit hindi ito ganap na nangyayari. Mga compound ng kemikal ay may mga sistematikong katangian ng physicochemical, ngunit pinapanatili din ang mga katangian ng kanilang mga sangkap na bumubuo. Ang lahat ng mga pamamaraan para sa pagsusuri ng komposisyon ng mga compound (spectral, nuclear magnetic resonance, x-ray, atbp.) ay batay dito. Kung mas kumplikado ang hierarchical na istraktura (organisasyon) ng isang sistema, mas mataas ang mga indibidwal na katangian nito, mas malinaw na lumilitaw ang mga ito sa supersystem, hindi gaanong konektado ito sa iba pang mga elemento (system) ng supersystem. Sa mas mababang antas, ang mga elemento ay pinasimple (hindi kailangan ng mga sistema ng "kumplikadong" bagay, kailangan nila ng isang simpleng kapaki-pakinabang na function). Bilang resulta nito, ang mga bagay ay nawawala ang kanilang pagka-orihinal, tiyak na indibidwalidad, at nagiging walang malasakit sa kanilang materyal na indibidwal na anyo.
   Ang pagkawala ng sariling katangian ay ang presyo na "binayaran" ng mga elemento para sa kanilang nakuhang kakayahang ipahayag ang mga indibidwal na aspeto ng sistematikong koneksyon sa hierarchy. (Tulad ng sa lipunan: ang isang tao sa produksyon ay hindi isang paksa, hindi isang natatanging indibidwal, hindi ang lumikha ng kanyang mga kalagayan, siya function, bagay, bagay).
   Ang pag-aari na ito ng mga hierarchical system ay ang dahilan para sa isang karaniwang uri ng psychinertia ng imbentor: nakikita niya ang isa (pangunahing, systemic) na pag-aari ng isang elemento at hindi nakikita ang marami sa mga nakaraang indibidwal na katangian nito.
2. Diktat ng mga nakatataas na antas sa mga mas mababa- ang pangunahing pagkakasunud-sunod ng hierarchy (analogue sa lipunan: pagkakaisa ng utos, pamumuno ng awtoritaryan).
   Ang pinakamababang antas ng hierarchy ay ang working body o ang gumaganang bahagi nito, zone, surface (bawat subsystem ay may sariling working body). Samakatuwid, ang lahat ng mga impluwensya ng kontrol (mga signal) at enerhiya ay kinakailangang maabot ang gumaganang katawan, na pinipilit itong gumana sa isang mahigpit na tinukoy na paraan. Sa ganitong kahulugan, ang RO ay ang pinaka-subordinate na elemento ng system. Alalahanin natin na ang papel nito sa synthesis ng TS ay eksaktong kabaligtaran: idinidikta nito ang istruktura para sa pagpapatupad ng GPP.
   Kadalasan ang mga dikta ng mas mataas na antas ay umaabot kahit sa ibaba ng nagtatrabaho na katawan; ano ang nasa ibaba ng RO? - produkto. Ang mga teknikal na sistema ("para sa kanilang kaginhawahan") ay nagdidikta kung anong mga produkto ang dapat. Ito ang "pagnanais" ng teknolohiya na magbago kapaligiran mali ang “upang umangkop sa sarili”; Ang pagkakaiba-iba (inconsistency) ng mga teknikal na sistema ("tama", "standard") na may mga likas na bagay ("hindi tama"), sa human handicraft at artistikong mga produkto ay lalong malinaw na nakikita.
   Mga halimbawa.
   Ang pangunahing kapaki-pakinabang na pag-andar ng transportasyon ng tren ay ang dami ng trapiko. Samakatuwid, sa maraming mga bansa, ang pananaliksik ay isinasagawa sa pag-aanak ng mga parisukat na kamatis (Bulgaria), mga pakwan (Japan), patatas, karot, beets, pipino at pinya ("Kaalaman ay kapangyarihan", 1983, No. 12, p. 32 ). Ang mga cube na gulay at prutas ay mas madaling i-pack at dalhin.
   Ang "sausage" ng itlog ay ginawa sa USA. Ang mga itlog ay nasira, ang mga puti ay pinaghihiwalay mula sa yolk sa pamamagitan ng centrifugation, at kapag nagyelo sila ay nabuo sa isang "sausage" (yolk sa gitna kung kailangan mo ng piniritong itlog, putulin ang isang hiwa). Mula sa punto ng view ng pagtaas ng GPF (transportasyon ng mga itlog), ang problema ay nalutas na.
   A.s. 1 132 905: (BI, 1985, No. 1). Paraan ng paghahanda ng mga patatas, gulay at prutas para sa paggamot sa init: ang mga patatas ay pinutol, inilipat at ang balat ay pinutol mula sa ibaba; pagkatapos ay lumiko 180 degrees, antas at putulin mula sa ibaba, atbp. hanggang sa mabalatan na ang lahat ng patatas.
   Mula sa French humor ("Inventor and Innovator", 1984, No. 8, 3 mga pahina ng pabalat): "Gusto kong ialok sa iyong kumpanya ang aking pinakabagong imbensyon Ito ay isang awtomatikong shaving machine ang kanyang ulo sa butas at dalawang pang-ahit ay awtomatikong nagsimulang mag-ahit sa kanya.
   - Ngunit bawat tao ay may indibidwal na istraktura ng mukha... - Sa unang pagkakataon - oo!"
3. Ang insensitivity ng mga itaas na palapag sa mga pagbabago sa mas mababang mga palapag at vice versa, ang pagiging sensitibo ng mga mas mababang palapag sa mga pagbabago sa mga nasa itaas.
   Ang mga pagbabago sa mga antas ng mga sangkap at subsystem ng mas mababang mga ranggo ay hindi nakakaapekto sa sistematikong pag-aari (kalidad) ng TS-NS ng mas mataas na mga ranggo.
   Halimbawa.
   Ang prinsipyo ng telebisyon ay nakapaloob na sa mga unang sistemang mekanikal. Ang bagong pag-aari ng system (pagpapadala ng imahe sa isang distansya) ay hindi pangunahing nagbago kapag lumipat sa mga elemento ng lamp, transistor, at micromodule. Ang GPF ay tumaas, ngunit ang sistematikong pag-aari ay hindi nagbago sa panimula. Ang pangunahing bagay para sa supersystem ay ang mga subsystem ay gumaganap ng kanilang mga pag-andar, at sa kung anong mga materyales at pisikal na mga prinsipyo ang walang malasakit. Ang probisyong ito ay may mahalagang kahihinatnan para sa pag-imbento. Sabihin nating lumitaw ang problema sa pagtiyak ng epektibong pag-alis ng init mula sa isang gumaganang transpormer sa isang tube TV (pagkonsumo ng kuryente 400 W). Ang imbentor ay maaaring maghanap ng mahabang panahon at sa iba't ibang paraan para sa isang paraan ng pag-alis ng init, makabuo ng mga bagong subsystem, dagdagan ang naka-install na kapangyarihan ng transpormer upang mabawasan ang temperatura ng pag-init, atbp. Gayunpaman, kung aakyat ka sa sahig sa itaas (supply ng kuryente), kung gayon ang problema ay maaaring malutas sa isang ganap na naiibang paraan (halimbawa, paglipat ng mode ng kuryente), at kapag nagbabago sa itaas na palapag (halimbawa, pagpapalit ng circuit ng lampara. na may isang transistor), ang problemang ito ay maaaring maalis nang buo - sa May ay hindi na kailangan para dito (ang kapangyarihan ay bababa, sabihin, sa 100 W).
4. Pag-filter (pag-highlight) ng mga kapaki-pakinabang na function sa mga antas ng hierarchy. Ang isang maayos na organisadong hierarchical na istraktura ay nagha-highlight ng isang kapaki-pakinabang na function sa bawat palapag, ang mga function na ito ay nagdaragdag (magkaparehong nagpapatibay) sa susunod na palapag; kung saan mapaminsalang function sa bawat palapag ay pinipigilan, o hindi bababa sa mga bago ay hindi idinagdag sa kanila.

Ang pangunahing kontribusyon sa GPF ay nabuo sa mas mababang mga palapag, simula sa nagtatrabaho na katawan. Sa kasunod na mga antas, nangyayari ang isang mas marami o hindi gaanong makabuluhang karagdagan (pagpapalakas) ng kapaki-pakinabang na function. Habang tumataas ang bilang ng mga palapag, bumabagal ang paglaki ng GPF, kaya hindi epektibo ang mga system na may malaking bilang ng mga hierarchical level (nagsisimulang lumampas ang mga gastos ng MGE sa pakinabang sa GPF). Ang pinakamataas na antas ng hierarchy ay karaniwang gumaganap lamang ng mga function ng koordinasyon;

Kung mas mataas ang antas ng hierarchy, mas malambot ang istraktura, hindi gaanong mahigpit ang mga koneksyon sa pagitan ng mga elemento, at mas madali itong muling ayusin at palitan ang mga ito. Sa mas mababang antas mayroong mas mahigpit na hierarchy at koneksyon; ang istraktura ay mahigpit na tinutukoy ng kinakailangan upang matupad ang GPF. Imposible, halimbawa, na maglagay ng wick sa isang heat pipe sa labas ng pabahay ang mga operating parameter ng wick at ang istraktura nito ay mahigpit na tinukoy; sa mga itaas na palapag, kung saan ang pag-andar ay muling pamamahagi ng init, recirculation, regulasyon, atbp., ang mga pinaka-radikal na muling pagsasaayos ay posible.

3.4. Organisasyon

3.4.1. Pangkalahatang konsepto

Ang gawain ng TRTS ay upang ipakita ang mga pattern ng synthesis, paggana at pag-unlad ng mga teknikal na sistema. Ang organisasyon ang pinakamahalagang elemento sa lahat ng tatlong panahon ng pagkakaroon ng system. Ang organisasyon ay umuusbong nang sabay-sabay sa istraktura. Sa katunayan, Ang organisasyon ay isang algorithm para sa magkasanib na paggana ng mga elemento ng system sa espasyo at oras.

Pranses na biologist noong ika-18 siglo. Sumulat si Bonnet: "Ang lahat ng mga bahagi na bumubuo sa katawan ay tuwiran at magkakaibang konektado sa isa't isa sa larangan ng kanilang mga pag-andar na sila ay hindi mapaghihiwalay sa isa't isa, na ang kanilang relasyon ay napakalapit at kailangan nilang lumitaw nang sabay-sabay ipagpalagay na ang pagkakaroon ng mga ugat; pareho ang mga ito ay ipinapalagay ang pagkakaroon ng isang utak, at ang huli ay ipinapalagay ang pagkakaroon ng isang puso ay isang buong serye ng mga kondisyon" (Gnedenko B.V. et al. Para sa payo sa kalikasan.

Ang organisasyon ay bumangon kapag ang natural, pare-pareho, matatag na oras na mga koneksyon (relasyon) ay lumitaw sa pagitan ng mga elemento; sa parehong oras, ang ilang mga katangian (mga katangian) ng elemento ay dinadala sa unahan (nagtatrabaho sila, natanto, pinalakas), habang ang iba ay limitado, pinapatay, nakamaskara. Mga kapaki-pakinabang na tampok ay binago sa proseso ng trabaho sa mga pag-andar - mga aksyon, pag-uugali .

Ang pangunahing kondisyon para sa paglitaw ng isang organisasyon ay ang mga koneksyon sa pagitan ng mga elemento at/o sa kanilang mga katangian ay dapat na lumampas sa kapangyarihan (lakas) na mga koneksyon sa mga elementong hindi sistema.

Sa paglitaw ng isang organisasyon, ang entropy sa umuusbong na sistema ay bumababa kumpara sa panlabas na kapaligiran. Ang panlabas na kapaligiran para sa sasakyan ay kadalasang iba pang mga teknikal na sistema. Kaya ang entropy ay isang organisasyong hindi kailangan para sa isang partikular na GPF (pangangailangan) (“alien” na organisasyon).

Ang antas ng organisasyon ay sumasalamin sa antas ng predictability ng pag-uugali ng system sa panahon ng pagpapatupad ng GPF. Ang ganap na predictability ay imposible, o posible lamang para sa mga hindi gumagana ("patay") na sistema. Kumpletong unpredictability - kapag walang sistema, mayroong disorganisasyon. Ang pagiging kumplikado ng isang organisasyon ay nailalarawan sa pamamagitan ng bilang at iba't ibang mga elemento, ang bilang at iba't ibang mga koneksyon, at ang bilang ng mga antas ng hierarchy.

Ang pagiging kumplikado ng organisasyon ay tumataas sa pag-deploy ng sasakyan at bumababa sa pagbagsak ng organisasyon, kumbaga, ay "hinimok" sa sangkap. Kapag na-deploy sa mga kapaki-pakinabang na functional subsystem, ang mga prinsipyo ng organisasyon ay ginawa (kondisyon ng pakikipag-ugnayan, koneksyon at pag-andar), pagkatapos ay lumipat ang organisasyon sa antas ng micro (ang pag-andar ng subsystem ay ginagampanan ng sangkap).

3.4.2. Mga koneksyon

Ang komunikasyon ay ang relasyon sa pagitan ng mga elemento ng isang sistema.

Ang komunikasyon ay isang tunay na pisikal (materyal o field) na channel para sa paglipat ng E (enerhiya), B (matter), I (impormasyon); Bukod dito, walang hindi madaling unawain na impormasyon, ito ay palaging E o V.

Ang pangunahing kondisyon para sa pagpapatakbo ng komunikasyon ay ang "potensyal na pagkakaiba" sa pagitan ng mga elemento, iyon ay, ang gradient ng field o substance (paglihis mula sa thermodynamic equilibrium - prinsipyo ng Onsager). Sa isang gradient, lumilitaw ang isang puwersang nagtutulak na nagiging sanhi ng daloy ng E o B:

• temperatura gradient - daloy ng init (thermal conductivity),
• gradient ng konsentrasyon - daloy ng bagay (pagsasabog),
• gradient ng bilis - daloy ng momentum,
• gradient electric field- kuryente,

pati na rin ang mga gradient ng presyon, magnetic field, density, atbp.

Kadalasan sa mga problema sa pag-imbento ay kinakailangan upang ayusin ang isang daloy na may gradient ng isang "di-sarili" na larangan. Halimbawa, ang daloy ng isang sangkap (nitinol hollow balls) na may gradient ng temperatura - sa problema ng pagpantay-pantay ng temperatura kasama ang lalim ng isang pool. Pangunahing katangian ng komunikasyon: pisikal na nilalaman at kapangyarihan. Ang pisikal na nilalaman ay ang uri ng sangkap o larangan na ginagamit sa komunikasyon. Power - ang intensity ng daloy ng B o E. Ang kapangyarihan ng komunikasyon ay dapat na mas malaki kaysa sa kapangyarihan ng mga extra-system na koneksyon, sa itaas ng threshold - ang antas ng ingay ng panlabas na kapaligiran.

Ang mga koneksyon sa system ay maaaring:

• functionally kinakailangan - upang maisagawa ang GPF,
• pantulong - pagtaas ng pagiging maaasahan,
• nakakapinsala, hindi kailangan, kalabisan.

Ayon sa uri ng koneksyon, mayroong: linear, ring, star, transit, branched at mixed.

Mga pangunahing uri ng koneksyon sa mga teknikal na sistema:

	1. elementarya
	A) isang panig(semiconductor),
	b) mapanimdim(bumangon sa ilalim ng impluwensya panlabas na dahilan),
	V) pumipili(pagsusuri ng mga hindi kinakailangang daloy),
	G) nahuhuli(na may pagkaantala ng oras),
	d) positibo(pagtaas ng kapangyarihan habang tumataas ang "potensyal na pagkakaiba"),
	e) negatibo(pagbaba ng kapangyarihan habang tumataas ang "potensyal na pagkakaiba"),
	at) neutral(walang pakialam sa direksyon),
	h) sero,
	at) inaasahang(nais).
	2. Pinagsama-sama.
	l) bilateral(ganap na conductive)
	m) kontra komunikasyon(proporsyonal na nakasalalay sa estado ng mga elemento sa pagitan ng kung saan ang koneksyon ay ginawa; halimbawa, ang mga pole ng isang magnet o ang mga potensyal ng isang kasalukuyang pinagmulan),
	m) positibong kabaligtaran koneksyon. (habang tumataas ang kapangyarihan ng isang koneksyon, tumataas ang kapangyarihan ng isa pa), ang mekanismo ng mutual stimulation ng mga function ay humahantong sa pagtaas ng mga proseso;
	O) negatibong kabaligtaran koneksyon. (habang tumataas ang kapangyarihan ng isang koneksyon, bumababa ang kapangyarihan ng isa pa), humahantong ang isang stabilizing mechanism sa stable equilibrium o sa mga oscillations sa paligid ng equilibrium point,
	P) dobleng negatibong kabaligtaran koneksyon, o Feedback uri ng kapwa pang-aapi (habang bumababa ang kapangyarihan ng isang koneksyon, bumababa rin ang kapangyarihan ng isa), humahantong sa hindi matatag na balanse, na nagtatapos sa pagpapalakas ng isa sa mga partido at pagsugpo sa isa pa.

Kapag gumagamit ng pinagsamang mga koneksyon, nakakakuha ang system ng mga bagong katangian. Isaalang-alang, halimbawa, ang isang sistema ng dalawang elemento na may negatibong feedback:

Habang tumataas ang potensyal na A, tumataas ang kapangyarihan ng positibong koneksyon 1, na humahantong sa pagtaas ng potensyal na B. Ngunit negatibong koneksyon 2 pinipigilan ang potensyal na A. Ang sistema ay mabilis na umabot sa isang estado ng matatag na ekwilibriyo. Kapag nasira ang koneksyon 1, tumataas ang potensyal A nang walang pagsugpo mula sa B. Kapag nasira ang koneksyon 2, tataas ang potensyal A at kasabay nito ay tumataas ang potensyal na B (positibong koneksyon).

Sa isang sistema ng tatlong elemento, lumilitaw ang mas malakas na kalidad.

Habang tumataas ang potensyal na A, tumataas ang B, ngunit pinipigilan ng bond 4 ang A; kasama ang koneksyon 2 B ay tumataas, ngunit sa pamamagitan ng koneksyon 5 B bumababa, at sa pamamagitan ng koneksyon 6 B bumababa, atbp. Iyon ay, ang pag-alis ng anumang elemento mula sa estado ng ekwilibriyo ay mabilis na pinigilan ng isa't isa.

Kapag nasira ang anumang koneksyon, mabilis ding nangyayari ang pagsupil sa isa't isa kasama ng iba pang koneksyon. Ang parehong bagay ay nangyayari kapag ang dalawang koneksyon ay nasira.

Ang isang matatag na ekwilibriyo ay nilikha sa sistema, kung saan ang estado ng elemento ay maaari lamang bahagyang ilipat mula sa ekwilibriyo.

Narito ang isang halimbawa na may parehong pinagsamang relasyon (negatibo). Ang iba pa, mas hindi pangkaraniwan, ang mga epekto ay nangyayari sa mga system na may magkakaibang mga koneksyon, na may malaking bilang ng mga elemento, na may hitsura ng mga cross connection (nagsisimula mula sa dayagonal sa parisukat). Kailangan ang pag-unlad upang "ipapataw" ang mga ganitong uri ng koneksyon sa venoanalysis.

Ang pagtaas sa antas ng organisasyon ng system ay direktang nakasalalay sa bilang ng mga koneksyon sa pagitan ng mga elemento. Ang pagbuo ng mga koneksyon ay ang pagbubukas ng mga su-field (pagtaas ng antas ng su-field). Paano madagdagan ang bilang ng mga koneksyon sa isang sufield? Dalawang paraan:

1. pagsasama ng mga elemento ng system na may kaugnayan sa mga supersystem,
2. higit na kinasasangkutan mababang antas organisasyon ng isang subsystem o substance.

Habang tumataas ang bilang ng mga koneksyon sa bawat elemento, tumataas ang bilang ng mga kapaki-pakinabang na katangian ng mga elemento.

3.4.3. Kontrolin

Isa sa mahahalagang katangian organisasyon - ang kakayahang pamahalaan, iyon ay, baguhin o mapanatili ang estado ng mga elemento sa panahon ng pagpapatakbo ng system. Nagaganap ang kontrol sa pamamagitan ng mga espesyal na koneksyon at isang pagkakasunud-sunod ng mga utos sa oras. Ang kontrol sa pamamagitan ng paglihis ng halaga ay ang pinakakaraniwan at maaasahang paraan.

3.4.4. Mga salik na sumisira sa isang organisasyon.

Kabilang sa mga salik na ito ang tatlong pangkat ng mga nakakapinsalang epekto:

• panlabas (supersystem, kalikasan, tao),
• panloob (pagpipilit o random na mutual na pagpapalakas ng mga nakakapinsalang katangian),
• entropic (pagsira sa sarili ng mga elemento dahil sa may hangganang haba ng buhay).

Ang mga panlabas na kadahilanan ay sumisira sa mga koneksyon kung ang kanilang kapangyarihan ay lumampas sa kapangyarihan ng mga intrasystem na koneksyon.

Ang mga panloob na kadahilanan ay una na naroroon sa system, ngunit sa paglipas ng panahon, dahil sa mga kaguluhan sa istraktura, ang kanilang bilang ay tumataas.

Mga halimbawa ng mga kadahilanan ng entropy: pagsusuot ng mga bahagi (pag-alis ng bahagi ng sangkap mula sa system), pagkabulok ng mga koneksyon (pagkapagod ng mga bukal, kalawang).

3.4.5. Ang kahalagahan ng eksperimento sa proseso ng pagpapabuti ng isang organisasyon

Ang isang eksperimento ay isang siyentipikong isinagawa na eksperimento na may layuning matukoy ang "masakit" na lugar sa sasakyan kapag sinusubukang taasan ang GPF. Ang kahulugan ng eksperimento: aktibong interbensyon sa paggana ng sasakyan, paglikha ng mga espesyal na kondisyon, kapaligiran (mga pagbabago sa mga kadahilanan sa kapaligiran) at pagmamasid ng pag-uugali (resulta) gamit mga espesyal na pamamaraan at mga pondo.

Ang pinaka-produktibong full-scale na eksperimento ay angkop para sa karamihan ng mga sasakyan (maliban sa malalaki at mapanganib na nuclear power plant, atbp.).

Ang eksperimento ng modelo ay katanggap-tanggap at maaasahan lamang para sa mga simpleng system na may mahusay na hinulaang gawi.

Ang isang buong sukat na eksperimento lamang ang makakapagdulot ng pinakamahalagang by-product - mga hindi inaasahang resulta, na kadalasang nagdadala ng bagong kaalaman.

Halimbawa, sa panahon ng pagsubok na paglipad ng isa sa mga unmanned satellite, habang sinusuri ang mga auxiliary engine para sa pagpepreno, ang satellite ay hindi inaasahang lumipat sa ibang orbit at hindi na naibalik sa Earth. "Naaalala ko na ang mga espesyalista ay labis na nabalisa at nakita ni S.P. Korolev sa hindi planadong paglipat ng barko mula sa isang orbit patungo sa isa pa ang unang karanasan ng pagmamaniobra sa kalawakan.
"At upang bumaba sa Earth," sinabi ng punong taga-disenyo sa kanyang mga katulong, "magkakaroon tayo ng mga barko kapag kinakailangan at kung saan kinakailangan." Ang cute nila! Sa susunod ay tiyak na itatanim natin ito.
Mula noong panahong iyon, "tulad ng mga maliliit," maraming spacecraft ng iba't ibang layuning pang-agham at pang-ekonomiya ang bumalik sa Earth" (Pokrovsky B. Towards the Dawn. Pravda, 1980, Hunyo 12).

3.5. Systemic effect (kalidad)

3.5.1. Mga katangian sa system

Ang lahat ng mga elemento sa system at ang system mismo sa kabuuan ay may ilang mga katangian:

1. Istruktural-materyal: mga katangian ng isang sangkap na tinutukoy ng komposisyon nito, uri ng mga bahagi, pisikal na katangian (tubig, hangin, bakal, kongkreto).
2. larangan ng istruktura: halimbawa, ang timbang ay isang mahalagang katangian ng anumang elemento, magnetic properties, kulay.
3. Functional: mga espesyal na katangian na maaaring makuha mula sa iba't ibang mga kumbinasyon ng matter-field, hangga't mayroon silang kinakailangang function; halimbawa, mga thermal insulation mat.
4. Sistema: pinagsama-samang (integral) na mga katangian; hindi tulad ng mga katangian 1-3, hindi sila katumbas ng mga katangian ng mga elementong kasama sa system; ang mga katangiang ito ay "biglang" lumitaw sa panahon ng pagbuo ng sistema; tulad ng isang hindi inaasahang pagtaas ay ang pangunahing pakinabang sa synthesis ng isang bagong sasakyan.

Mas tama ang pagkilala sa pagitan ng dalawang uri ng pagtaas ng system:

• epekto ng sistema- hindi proporsyonal na malaking pagtaas (pagbaba) sa mga katangian ng mga elemento,
• kalidad ng sistema- ang paglitaw ng isang bagong ari-arian (superproperty - isang vector ng mga umiiral na katangian), na wala sa mga elemento bago ang kanilang pagsasama sa system.

Ang tampok na ito sa pagbuo ng layunin na katotohanan ay napansin ng mga sinaunang nag-iisip. Halimbawa, nagtalo si Aristotle na ang kabuuan ay palaging mas malaki kaysa sa kabuuan ng mga bahagi nito. Bogdanov A.A. binuo ang tesis na ito para sa mga sistema: ang sistema ay nagpapakita ng isang tiyak na pagtaas sa mga katangian, kung ihahambing sa mga nauna ay nagbibigay ito ng isang tiyak na sobrang kalidad (1912).

Upang mas tumpak na matukoy ang systemic na epekto (kalidad) ng isang naibigay na sasakyan, maaari kang gumamit ng isang simpleng pamamaraan: kailangan mong hatiin ang system sa mga elemento ng bahagi nito at makita kung anong kalidad (anong epekto) ang nawala. Halimbawa, wala sa mga bahagi ng sasakyang panghimpapawid ang maaaring lumipad nang hiwalay, tulad ng isang "pinutol" na sistema ng sasakyang panghimpapawid na walang pakpak, empennage o kontrol ay hindi maaaring gumanap ng function nito. Ito, sa pamamagitan ng paraan, ay isang nakakumbinsi na paraan ng pagpapatunay na ang lahat ng mga bagay sa mundo ay mga sistema: hatiin ang karbon, asukal, isang karayom ​​- sa anong yugto ng paghahati sila ay tumigil sa kanilang sarili at nawala ang kanilang mga pangunahing katangian? Ang lahat ng mga ito ay naiiba sa bawat isa lamang sa tagal ng proseso ng paghahati - ang isang karayom ​​ay tumigil na maging isang karayom ​​kapag nahahati sa dalawang bahagi, karbon at asukal - kapag nahahati sa isang atom. Tila, ang tinatawag na dialectical na batas ng paglipat ng quantitative na mga pagbabago sa qualitative ay sumasalamin lamang sa substantive na bahagi ng isang mas pangkalahatang batas - batas ng pagbuo ng epekto ng system (kalidad).

Isang halimbawa ng paglitaw ng isang sistematikong epekto.

Para sa post-treatment ng hydrolysis plant wastewater, dalawang pamamaraan ang nasubok - ozonation at adsorption; Wala sa mga pamamaraan ang nagbigay ng ninanais na resulta. Ang pinagsamang pamamaraan ay nagbigay ng kamangha-manghang epekto. Ang mga kinakailangang indicator ay nakamit habang binabawasan ang pagkonsumo ng ozone at activated carbon ng 2-5 beses kumpara sa sorption alone o ozonation alone (E.I. VNIIS Gosstroy USSR, series 8, 1987, issue 8, pp. 11-15).

Sa pisika ( pisikal na epekto at phenomena) ay naglalaman ng maraming halimbawa ng paglitaw ng mga katangian ng system. Halimbawa, ang isang electromagnetic field ay may pag-aari ng pagpapalaganap sa espasyo sa isang walang limitasyong distansya at pag-aari ng pag-iingat sa sarili - electric at magnetic field magkahiwalay.

Sa mahigpit na pagsasalita, ang lahat ng natural na agham ay nakikibahagi sa walang iba kundi ang pag-aaral ng mga sistematikong batas ng pag-uugnay ng mga bahagi sa kabuuan at ang mga batas ng pag-iral at pag-unlad ng kabuuan na ito. Napakalaking kaalaman ang naipon na naghahayag ng mga partikular na mekanismo para sa paglitaw ng mga sobrang katangian (system effects) sa buhay at walang buhay na kalikasan - sa kimika, pisika, biology, geology, astronomy, atbp. Ngunit wala pa ring paglalahat - mga batas sa buong sistema.

3.5.2. Mekanismo ng pagbuo ng mga katangian ng system

Narito ang isang simpleng "mekanikal" na halimbawa ng hitsura ng isang system property: sabihin nating kailangan mong mabilis na tumawid sa isang lugar na puno ng maraming tao; Malinaw na gugugol ka ng maraming enerhiya at oras sa pagtagumpayan ng "alitan sa karamihan." Ngayon isipin na ang karamihan ng tao, sa utos, ay nakabuo ng ilang uri ng nakaayos na istraktura (halimbawa, nakahanay sa mga hilera), pagkatapos ay ang paglaban sa taong tumatakbo sa pagitan ng mga hilera ay halos mawawala.

A. Bogdanov dahilan tulad ng sumusunod: “Ang pinaka tipikal na halimbawa- pagkagambala ng mga alon: kung ang mga alon ay nag-tutugma, kung gayon ang dalawang vibrations ay nagbibigay ng quadruple na puwersa, kung hindi sila nag-tutugma, kung gayon ang ilaw + liwanag ay nagbibigay ng init. Average na kaso: ang pagtaas ng isang alon ay magkakasabay sa kalahati sa pagtaas at kalahati sa pagbagsak - ang resulta ay isang simpleng karagdagan, ang kabuuan ng mga termino: ang maliwanag na intensity ay doble. Ang pagtaas o pagbaba sa kabuuan ng mga katangian ng system ay nakasalalay sa paraan ng kumbinasyon (koneksyon, koneksyon)" (General organizational science. (Tektology), vol. 2. Mechanism of divergence and disorganization. Partnership "Book Publishing House of Mga Manunulat sa Moscow", M., typography Ya.G. .Sazonova, 1917, p.11).

Isa pang halimbawa: ang bilis ng tunog sa isang likido, halimbawa sa tubig, ay humigit-kumulang 1500 m/sec, sa gas (hangin) 340 m/sec; at sa isang gas-water mixture (5% volumetric gas bubbles) ang bilis ay bumaba sa 30-100 m/sec.

Ang anumang elemento ay may maraming mga katangian. Ang ilan sa mga pag-aari na ito ay pinigilan sa panahon ng pagbuo ng mga koneksyon, ang iba, sa kabaligtaran, ay nakakakuha ng isang malinaw na pagpapahayag; o: ang ilang mga katangian ay nagdaragdag, ang iba ay neutralisado. Mayroong tatlong posibleng mga kaso ng isang sistematikong epekto (kalidad):

• ang mga positibong katangian ay nagdaragdag at kapwa nagpapatibay sa bawat isa, ang mga negatibong katangian ay nananatiling hindi nagbabago (kadena, tagsibol);
• ang mga positibong katangian ay nagdaragdag, at ang mga negatibo ay kapwa nawasak (dalawang sundalo, na pinindot ang kanilang mga likod, bumubuo ng isang pabilog na depensa, ang mga nakakapinsalang katangian ng "likod" ay nawala);

Ang mga baligtad na negatibong katangian (na-convert ang pinsala sa benepisyo) ay idinaragdag sa kabuuan ng mga positibong katangian.

Ang isang teknikal na bagay ay isang tunay na umiiral na aparato, pamamaraan, o materyal na nilikha ng tao at idinisenyo upang matugunan ang ilang mga pangangailangan.

Ang lahat ng mga teknikal na bagay ay binubuo ng mga elemento na hindi mahahati na mga bahagi ng kabuuan. Kung ang paggana ng isang elemento ng isang teknikal na bagay ay nakakaapekto sa paggana ng isa pang elemento, kung gayon ang mga teknikal na bagay (kumpara sa mga yunit) ay karaniwang tinatawag na mga teknikal na sistema (TS).

Ang isang teknikal na sistema ay isang hanay ng mga magkakaugnay na elemento ng isang teknikal na bagay, na pinagsama upang maisagawa ang isang tiyak na function, habang nagtataglay ng mga katangian na hindi maaaring bawasan sa kabuuan ng mga katangian ng mga indibidwal na elemento.

Mga uri ng mga teknikal na sistema.

Ang mga elemento na bumubuo ng isang teknikal na sistema ay medyo hindi mahahati na mga bahagi lamang ng kabuuan. Halimbawa, ang isang woodworking machine ay may kasamang marami kumplikadong mga bahagi: frame, pangunahing paggalaw, feed, basing, pagsasaayos, pagsasaayos, kontrol at mga mekanismo ng pagmamaneho. Kasabay nito, sa isang sistema ng "woodworking shop" na may malaking bilang ng iba't ibang mga makina, ang isang hiwalay na makina ay maaaring ituring na isang elemento, iyon ay, isang hindi mahahati na kabuuan. Sa bagay na ito, may kaugnayan sa sistema ng "machine", ang "woodworking shop" ay tinatawag supersystem, at ang mga nakalista sa itaas na bahagi ng makina ay mga subsystem. Para sa anumang sistema, maaaring makilala ang isang subsystem at isang supersystem. Para sa system na "mekanismo ng pangunahing paggalaw ng makina," ang mga bahagi ng bearing housing, shaft, at cutting tool ay magiging mga subsystem, at ang makina ay magiging isang supersystem. Ang ilang mga sistema ay gumaganap ng kabaligtaran na mga function na may kaugnayan sa isang ibinigay na sistema. Tinatawag silang mga antisystem. Halimbawa, ang isang barkong pang-ibabaw at isang submarino, isang makina at isang preno, ay mga bagay na gumagana nang pabaligtad.

Ang ideal ng mga teknikal na sistema.

Ang mga teknikal na sistema ay bubuo ayon sa batas ng progresibong ebolusyon. Nangangahulugan ito na sa sistema ng bawat henerasyon, ang mga pamantayan sa pag-unlad ay pinabuting hanggang sa makarating sila sa global extremum. Ang bawat teknikal na sistema ay nagsusumikap para sa perpekto nito kapag ang mga parameter nito ng timbang, dami, lugar, atbp. ay lumalapit sa sukdulan. Ang isang perpektong teknikal na sistema ay isa na tila hindi umiiral, at ang mga pag-andar nito ay ganap na ginagampanan nang mag-isa. Ang ideality law ay mahalaga dahil ito ay nagmumungkahi kung saang direksyon dapat bumuo ang isang epektibong teknikal na sistema. Ang isang sistema ay itinuturing na perpekto kung mayroon itong isa o higit pa sa mga sumusunod na katangian:

1. Ang mga sukat ng sistema ay nalalapit o nag-tutugma sa mga sukat ng bagay na pinoproseso o dinadala, at ang masa ng sistema ay mas mababa kaysa sa masa ng bagay. Halimbawa, noong sinaunang panahon ang maramihang materyales ay iniimbak at dinadala sa mga sisidlang luad, ngayon ay nasa mga bag.

2. Ang masa at sukat ng teknikal na sistema o ang mga pangunahing elemento ng pagganap nito ay dapat na lumapit sa zero, at sa matinding kaso ay katumbas sila ng zero kapag walang device, at kinakailangang function gumanap. Halimbawa, ang paghahati ng kahoy sa mga bahagi ay ginagawa gamit ang isang lagari. Ngunit ngayon ang mga sistema ng laser ay lumitaw para sa mga layuning ito. Parang walang cutting tool, pero ginagampanan ang mga function nito.

3. Ang oras ng pagpoproseso ng isang bagay ay may posibilidad o katumbas ng zero (ang resulta ay nakuha kaagad o kaagad). Ang pangunahing paraan upang mapagtanto ang ari-arian na ito ay upang paigtingin ang mga proseso, bawasan ang bilang ng mga operasyon, at pagsamahin ang mga ito sa espasyo at oras.

4. Ang kahusayan ng isang perpektong sistema ay may kaugaliang pagkakaisa, at ang pagkonsumo ng enerhiya ay nagiging zero.

5. Lahat ng bahagi ng isang perpektong sistema ay gumaganap nang walang downtime kapaki-pakinabang na gawain sa buong lawak ng mga kakayahan sa pagkalkula nito.

6. Ang sistema ay gumagana nang walang katiyakan matagal na panahon nang walang downtime o pag-aayos.

7. Ang sistema ay gumagana nang walang interbensyon ng tao.

8. Ang isang perpektong sistema ay hindi nagbibigay mapaminsalang impluwensya sa mga tao at sa kapaligiran