Модель «чёрного ящика»
- Подробности
- Категория: ФСА
Анализ систем ведется путем моделирования, т.е. через копии реальных объектов, отражающих их наиболее сущностные стороны (признаки). Представление моделей весьма разнообразно: графическое (схемы, рисунки), матричное (таблицы) и т.п.
Очень широко в практике моделирования систем, особенно в условиях отсутствия (ограниченности) знаний об их структуре и организации, используется модель «черного ящика».
Модель системы в виде "черного ящика":
X, Z, Q - группы входов (факторов) системы: управляемых, неконтролируемых и неуправляемых, контролируемых и неуправляемых;
Y - совокупность выходов (откликов) системы
По мере изучения системы и пополнения информации о ее структуре и закономерностях организации «черный ящик» превращается в «серый», а затем «светлый». При этом наиболее абстрактное представление о системе («черный ящик») заменяется на менее абстрактную модель, в которой уже отображается органоструктура (т.е. структура цепочек действий и структура связей), а затем на весьма конкретную модель, в которой описывается совокупность элементов системы и их отношений (связей).
При моделировании систем методически очень важно знать и использовать законы их структурообразования, функционирования и развития.
Система и свойства системы
- Подробности
- Категория: ФСА
ПОНЯТИЕ СИСТЕМА
Система представляет из себя совокупность взаимодействующих элементов (подсистем), и в свою очередь, сама являющаяся подсистемой системы более высокого порядка.
Т.о. в любой системе можно выделить:
1) элементы системы,
2) связи
3) цели функционирования (задающиеся надсистемой).
При проведении анализа система всегда рассматривается не изолированно, а во взаимосвязи с окружающей средой и другими системами.
Каждая система имеет определенную структуру, обладает функциональностью и системными свойствами.
СТРУКТУРА СИСТЕМЫ
Элементы системы имеют связи друг с другом, определенным образом организованные в пространстве и времени. Отсюда появилось упрощенное понимание структуры как совокупности элементов и связей. На самом деле структура предполагает определенную организацию (алгоритм) совместного функционирования элементов в пространстве и времени.
Главное условие появления и сохранения структуры состоит в устойчивости внутренних связей системы, в превышении «силы» внутренних связей над внешними.
Большинство систем имеет иерархическую, многоуровневую структуру, которая заключается в упорядочении взаимодействий между уровнями в порядке от высшего к низшему. Высший уровень осуществляет диктат над низшими.
ФУНКЦИОНАЛЬНОСТЬ СИСТЕМЫ
В основе любого процесса лежит понятие цели. В искусственных (антропогенных) системах цель задается человеком. Все такие системы предназначены для выполнения полезных функций. Появление цели – это результат осознания потребности, а выполнение функции – реализация потребности.
Функция реализуется в действии (Д), которое можно определить как «внешнее проявление свойств одного материального объекта, состоящее в изменении свойств другого материального объекта».
Исходя из определения, можно записать функцию в виде краткой формулы
Ф = Д -> ОФ ,
где Д – обозначает действие, записанное глаголом в неопределенной форме (вопрос: «Что делать?»). Этим делается акцент на вневременном характере функции как сущности, ведь проявиться (материализоваться) функция может в любом из времен (прошлом, настоящем, будущем). Объект функции (ОФ) записывается в формуле существительным в винительном падеже (вопросы: «Кого, что?»), при этом он является элементом системы или надсистемы. Для потребительских (внешних) функций ОФ всегда элемент Н/С.
Пример 1. Функция пылесоса: Фпылесос = удалять грязь из ковра.
Пример 2. Функция магазина: Фм = обменивать товар на деньги.
Функциональность системы заключается, прежде всего, в том, что любой ее элемент выполняет одну или несколько функций и сама система выполняет некоторое множество функций. Таким образом, любая система как бы «насквозь» пронизана функциями.
Еще одно понятие тесно связано с признаком функциональности - это функционирование системы.
Функционирование системы – это целенаправленное изменение свойств, характеристик и качеств системы в пространстве и времени в процессе выполнения ГПФ (главной полезной функции) системы.
Пример. Изменение загрязненности ковра, температуры аппарата, количества товара в магазине, денег на счету в банке и т.д.
СИСТЕМНОЕ СВОЙСТВО
Элементы системы и сама система обладают рядом свойств, в том числе: вещественными, полевыми, функциональными (полученными из разных вещественно-полевых сочетаний) и системными.
Системные свойства - это сверхсуммарные (интегральные) свойства, не равные свойствам элементов и их простой сумме. Это своего рода системная «добавка», проявляющаяся в двух видах:
- системный эффект – непpопоpционально большое усиление (уменьшение) свойств, имеющихся у элементов;
Пример. Непропорциональное (больше, чем в два раза) усиление свойства устойчивости у катамарана, по сравнению с обычной лодкой.
- системное качество - появление нового свойства, котоpого не было ни у одного из элементов до включения их в систему.
Пример 1. При соединении водорода и кислорода при определенных условиях образуется новая система – вода, обладающая совершенно другими свойствами, чем исходные вещества.
Пример 2. Рынок – это система, состоящая из продавцов, покупателей товаpа/услуг, посредников, денег и т.д. Эта система имеет свойство регулировать цены в зависимости от спроса и пpедложения. Ни один элемент сам по себе сделать это не может без ущерба для производства или сбыта. Распределительная система этого свойства не имеет.
Основной постулат ФСА
- Подробности
- Категория: ФСА
Основной постулат ФСА – постоянное наличие резервов развития у любой искусственно создаваемой системы.
Другими словами, нет (и не будет) идеальных систем, важно уметь находить недостатки и пути их устранения.
В частности, наличие резервов повышения эффективности любых производственных систем можно проиллюстрировать формулой:
SЗ = SЗф.н + SЗф.и ,
где SЗ – суммарные затраты на разработку, производство и эксплуатацию системы; SЗф.н – сумма функционально-необходимых затрат (затрат на разработку, производство и эксплуатацию элементов, выполняющих полезные функции); SЗф.и – сумма функционально-избыточных затрат (затрат на разработку, производство и эксплуатацию элементов, выполняющих вредные и ненужные функции).
ФСА базируется на трех теоретических принципах (подходах):
- системном,
- функционально-структурном,
- стоимостном.
СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД
Системный подход означает раcсмотрение объекта, как элемента системы более высокого порядка (надсистемы), состоящей из взаимосвязанных элементов (подсистем). Таким образом, система рассматривается не изолированно, а во взаимосвязи с окружающей средой и другими системами.
Кроме того, объект рассматривается как динамичная развивающаяся система на основе объективных законов развития систем (ЗРС).
ФУНКЦИОНАЛЬНО-СТРУКТУРНЫЙ ПОДХОД
В науке и технике при анализе систем используются структурный и функциональный подходы.
При структурном подходе изучаются элементы системы и связи между ними.
Функциональный подход позволяет подойти к системе как к носителю определенных функций, а не как к набору определенных конструктивных и технологических элементов.
Широкое использование в настоящее время функционального подхода при изучении объектов техники, производственных и непроизводственных систем, его универсальность объясняется, прежде всего, функциональной природой всех изучаемых явлений.
Так как функции реализуются лишь в структуре, досконально исследовать систему только через призму функций невозможно и поэтому необходимо совмещать структурный и функциональный подходы.
СТОИМОСТНОЙ ПОДХОД
Специфика стоимостного подхода требует увязки затрат с функциональными особенностями объектов, их структурой и технологией создания (изготовления). Иными словами, должен работать принцип соответствия значимости функций (полезности действий, элементов, связей, реализующих эти функции) и затрат на их осуществление, позволяющий различать функционально-необходимые и излишние затрат. Существуют различные методы, позволяющие оценивать и распределять затраты на функции, например, метод экспертных оценок, математические методы и т.д. Обычно такая оценка крайне затруднена и на практике чаще оценивают затраты труда, материалов, энергии на отдельные элементы систем.
Таблица выбора приемов устранения технических противоречий
- Подробности
- Категория: ТРИЗ
Скачать таблицу по ссылке