Эффективность и качество сложных систем

Эффективность сложной системы есть нормированный к затратам ресурсов результат функционирования системы на определенном интервале времени (отношение эффекта к затраченному ресурсу, разность между ними, эффект при ограниченном ресурсе и другие инварианты). Эффективность есть скаляр, учитывающий качество системы.

Показатели качества характеризуются совокупностью основных положительных свойств системы с позиции надсистемы или исследователя (разработчика). Показатели качества являются системными инвариантами. Качество системы является обобщенной положительной характеристикой системы и отражает ее степень полезности для надсистемы (исследователя, пользователя, потребителя).

Показатели качества системы – неупорядоченное дискретное множество:

, (1)

где - определены в различных функциональных пространствах и разноразмерны.

Каждый из показателей качества есть упорядоченное множество (непрерывное, дискретное или состоящее из переменных (0,1)):

(2)

Качество системы есть частично упорядоченное множество:

, (3)

при этом , (4)

причем - отображение прямого (декартова) произведения на множество

, - упорядочивающее множество.

Эффективность системы есть вполне упорядоченное множество:

(5)

Упорядочивающее множество J есть множество (может быть и не упорядоченным), с помощью которого в заданное неупорядоченное множество вносится отношение порядка; его природа может быть различной и не существует общего способа его формирования. Зависит оно от содержания задачи и должно быть выбрано или придумано. Существует несколько способов построения упорядочивающего множества , вводящего порядок в исходное неупорядоченное множество , где:

1. Пороговый. Для каждого показателя качества устанавливается порог такой, что, если, а, то.

2. Весовой. Каждому показателю присваивается вес; если, то, а качество системы.

3. Ранговый. Элементы ранжируются по важности: приприсваивается ранг, приприсваиваетсяи т.д. Следовательно,, при любых значениях .

4. Функциональный. Вводится функционал аналитически или программно, с помощью которого устанавливается соответствие:.

Оценка и критерии эффективности системы часто носят функциональный характер. Конкретное содержание системы на этом этапе отходит на второй план, а оценке подлежит вклад системы в деятельность надсистемы. Функциональные критерии при этом носят нормативный (процент выполнения плана, соответствие дохода на единицу капиталовложений заданному уровню, степень использования основных фондов), либо вероятностный (математическое ожидание успеха, вероятность достижения цели или решения задачи) характер.

Уровень технологии

Требования к улучшению технологии

Поток продукции

Качество продукции

Скорость увеличения потока продукции

Себестоимость

Затраты на единицу продукции

Спрос

Скорость изменения дохода

Скорость изменения качества продукции

Нормативное качество

Цена

Доход

Рис. 6. Системная модель взаимодействия показателей качества

производственного процесса.

АЛГОРИТМ СОЗДАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

К сложным техническим системам относятся: адаптивные роботы и автоматические линии, транспортные системы, промышленные предприятия и комплексы, отрасли промышленности, промышленные регионы, различные технические объекты и устройства.

На всех уровнях разработки сложных технических систем (СТС) реальный путь состоит в создании систем, способных к развитию. Только посредством развития и самоорганизации можно рассчитывать на выдвижение перспективных идей и их воплощение. На рис 7…14 представлены схемы составляющих циклов (подпроцессов), посредством выполнения которых осуществляется создание сложных технических систем. Внутри циклов и между ними устанавливаются обратные связи, которые являются основными системными факторами и играют решающую роль в развитии процесса разработки системы. Каждый цикл характеризуется своим научно-производственным уровнем и внутренними тенденциями к развитию.