1.2. Принципы системного подхода при внешнем проектировании ак

Успешное решение задачи проектирования любой сложной техни­ческой системы зависит от правильного взаимодействия между этапами внутреннего и внешнего проектирования системы. Весь процесс созда­ния АК должен проводиться на одной методологической базе, для чего необходимо соблюдение основных принципов системного подхода. (Соб­ственно, выделение этапов внешнего и внутреннего проектирования уже есть проявление системного подхода при создании сложных техничес­ких систем, и том числе и при создании АК.)

Системный подход возник из необходимости научного исследова­ния сложных систем, в частности технических, в ситуациях, когда объект исследования потребовал целостного рассмотрения его частей, невозможности проведения над ним эксперимента, а также наличия за­висимости законов поведения систем от цели, к которой она стремит­ся. Укажем основные отличия системного подхода от традиционного в изучении простых систем (например, в физике):

умозрительность вместо эксперимента. Классические методы ис­следований, построенные на эксперименте, невозможно использовать для полного анализа сложных систем, так как поставить эксперимент над системой в целом по разным причины» нельзя, а эксперимент над частями системы не дает истинной картины явления. Зачастую единст­венным способом изучения сложных систем остается моделирование;

эмергентность (целостность) вместо редукционизма. Важнейшим свойством сложных систем является эмергентность, отрицающая воз­можность восстановления свойств системы по свойствам ее составных частей. В этих случаях неприменим опыт классического исследования простых систем, который утверждает возможность расчленения (редук­ции) системы на части, исследования частей и восстановления таким образом свойств целого;

целесообразность вместо естественности. Законы сложных систем могут быть получены лишь в предположении наличия цели, преследуемой системой, в то время как, например, физика базируется на естествен­ных законах природы, лежащих в основе простых систем.

Методологической основой системных исследований можно считать принцип диалектической логики - принцип всесторонности рассмотре­ния предмета - один из принципов, определяющих пути достижения ис­тины. Этот принцип утверждает, что объект нужно рассматривать во всех его связях и отношениях с другими объектами. Кроме указанного, в системном подходе нашли отражения и другие принципы диалектичес­кой логики - объективности, историзма, противоречия, единства ана­лиза и синтеза и т.п.

Сформулируем основные принципы системного подхода.

1. Принцип целостности, говорящий о принципиальной несводимос­ти свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и не­выводимости из последних свойств целого, а также зависимости каж­дого элемента, свойства и отношения системы от его места, функций и т.п. внутри целого.

2. Принцип структурности, предполагающий возможность описания системы через установление ее структуры т.е. сети связей и отношений системы; обусловленность поведения системы не столько пове­дением ее отдельных элементов, сколько свойствами ее структуры.

Именно структура придает системе целостность и те же признаки, которые отличают систему от других объектов. Понятие структуры пред­полагает, что если один из ее элементов будет заменен другим, аде­кватно взаимодействующим с соседними элементами, система не изме­нится.

Формальные эквивалентные преобразования системы дают возмож­ность ставить задачу оптимизации системы, в том числе в рамках фиксированной структуры.

3. Принцип иерархичности, согласно которому каждый компонент системы в свою очередь может рассматриваться как система, а иссле­дуемая в данном случае система представляет собой один из компонен­тов более широкой системы. Это обстоятельство допускает декомпози­цию системы и возможность проведения исследования отдельных ее компонент.

4. Принцип взаимозависимости системы и среды. Система форми­рует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим активным компонентом.

Целостность и структура системы становятся очевидными на фо­не динамики развития системы. При этом система должна изучаться в более широком временном масштабе, чем это, казалось бы, диктуется ситуацией. Вместе с тем этот временной интервал должен быть огра­ничен в соответствии с принципом наблюдаемости, согласно которому на основании возможных наблюдений за поведением системы в настоя­щем мы должны быть в состоянии судить о ее возможном поведении в соответствии с воздействиями в будущем.

5. Принцип множественности описания каждой системы, согласно которому в силу принципиальной сложности каждой системы ее адекват­ное познание требует построения множества различных моделей, каж­дая из которых описывает лишь определенный аспект системы.

Отсюда следует признание неизбежной векторности критериев эф­фективности, так как любой критерий не отражает всего многообра­зия отношений к рассматриваемой системе, а также важной роли не­формализованных (в частности, субъективных) составляющих при ис­следовании сложных систем.

Признание неизбежной векторности показателей повлекло соот­ветствующее изменение отношений к проблеме поиска и принятия ре­шений. При этом существуют различные пути преодоления многокритериальности, в частности:

- формирование некоторого "неулучшаемого" множества (множе­ства Парето), в пределах которого должно приниматься решение;

- формирование некоторой комбинации (чаще линейной) отдель­ных показателей эффективности. Весовые коэффициенты каждого пока­зателя или задастся лицом, принимающим решение, или каким-либо об­разом обосновываются;

- в качестве критерия выбирается один из показателей, а ос­тальные переводятся в разряд ограничений;

- построение моделей более высокого уровня, позволяющих функ­ционально связать частные критерии данного уровня, и т.п.

Использование того или иного пути для преодоления многокритериальности зависит в общем случае от решаемой задачи.