Характеристики системы, состояния системы, показатели характеристик, спектр значений

Я уже ранее писал объяснение посты: Не путайте систему и её характеристику, Характеристики человека. В продолжении этих постов поразмышляю о связке понятий: характеристика системы (или предмет интереса), состояние системы, показатель характеристики и его значение.

1. Характеристика системы

Характеристика — это устойчивое свойство системы, описывающее её потенциал или способность. Характеристики обычно связаны с функциями системы и задают рамки того, что она может.

:pushpin: Примеры характеристик автомобиля:

  • скорость,
  • надёжность,
  • маневренность,
  • расход топлива.

Характеристика не меняется мгновенно, она задаётся конструкцией или принципами работы системы. Например, грузоподъёмность автомобиля фиксирована его устройством.

2. Состояние системы

Состояние — это реальное положение системы в данный момент (её внутренняя конфигурация, параметры, процессы), которое описывается совокупностью текущих значений показателей характеристик. Оно показывает, как именно характеристики проявляются здесь и сейчас.

:pushpin: Пример: автомобиль находится в состоянии движения. В этом состоянии он движется со скоростью 80 км/ч, двигатель нагрет до 95 °C, топливо в баке 40 %. Это и есть его состояние в данный момент.

Состояние может быстро меняться (например, температура, скорость, уровень топлива), хотя сами характеристики остаются прежними. Состояние — реальность (как именно устроена и проявляется система здесь и сейчас), значения показателей — инструмент описания этой реальности.

3. Показатель характеристики

Показатель — это метрика, которая делает характеристику операциональной, то есть измеримой и сравнимой. Показатель определяет как именно мы фиксируем характеристику и в какой шкале, то есть здесь выделяются:

  • метод измерения (как именно фиксируется характеристика, например, через прибор, расчёт, опрос, наблюдение),
  • шкала измерения (в каких единицах или категориях выражается результат, например, км/ч, °C, %, баллы и т. д.),
  • условия измерения (ри каких обстоятельствах проводится измерение, например, в движении, на холостом ходу, при определённой нагрузке).

У одной характеристики может быть несколько показателей, так как её можно измерять по-разному в разных контекстах.

:pushpin: Пример для характеристики «скорость автомобиля»:

  • текущая скорость (км/ч),
  • средняя скорость за поездку (км/ч),
  • максимальная скорость за поездку (км/ч).

4. Значение показателя

Значение — это конкретный результат измерения по выбранному показателю в данный момент.

:pushpin: Пример:

  • текущая скорость = 80 км/ч,
  • средняя скорость за поездку = 65 км/ч,
  • время разгона 0–100 км/ч = 10,5 сек.

Состояние системы в любой момент времени описывается как спектр значений, полученных по многочисленным показателям разных характеристик. Это не одно статичное число, а многомерная комбинация данных, которая формирует целостный профиль системы. Значение показателя — это конкретный результат измерения одного из этих показателей в данный момент.

Если мы рассматриваем автомобиль как систему, его состояние в движении — это не просто скорость, а совокупность данных, образующих спектр:

  • Показатель 1 (Характеристика: Скорость)
    • текущая скорость = 80 км/ч
    • средняя скорость за поездку = 65 км/ч
  • Показатель 2 (Характеристика: Динамика)
    • время разгона 0–100 км/ч = 10,5 сек
  • Показатель 3 (Характеристика: Расход топлива)
    • мгновенный расход = 8 л/100 км
    • средний расход за поездку = 7,5 л/100 км
  • *Показатель 4 (Характеристика: терморегуляция)
    • температура масла = 95°C
    • Показатель: температура охлаждающей жидкости = 90°C
    • Показатель: температура в салоне = 22°C

Такой подход позволяет перейти от одномерного представления к комплексному анализу, где каждое значение — это точка на многомерном спектре, описывающем состояние системы.

5. Пример в таблице

Характеристика Показатель Значение
Скорость Текущая скорость 80 км/ч
Скорость Средняя скорость за поездку 65 км/ч
Температура Текущая температура двигателя 95 °C
Расход топлива Мгновенный расход 7,5 л/100 км
Уровень топлива Остаток в баке 40 %

:pushpin: Состояние автомобиля в данный момент: едет 80 км/ч, средняя скорость — 65 км/ч, двигатель нагрет до 95 °C, расход 7,5 л/100 км, топлива осталось 40 %.

6. Вывод

Всё вместе: логика связки «Характеристика → Показатель → Значение → Состояние системы»:

  • Характеристика определяет свойство системы, то, что принципиально важно наблюдать или анализировать.
  • Показатель делает характеристику операциональной: задаёт метод и шкалу измерения, переводя её из абстрактного свойства в измеримую форму.
  • Значение показателя фиксирует результат измерения в данный момент.
  • Состояние системы — это фактическое положение системы «здесь и сейчас», которое мы описываем через совокупность значений показателей её характеристик.

:backhand_index_pointing_right: Разграничение этих уровней позволяет:

  • корректно описывать систему,
  • сопоставлять разные системы и их проявления,
  • принимать решения, опираясь не на интуицию, а на чёткие измеримые данные.
3 лайка

Можно подумать над тем, что показатель характеристика свидетельствует о состоянии системы.

Например, если у автомобиля занять 100% места в багажнике, то состояние автомобиля станет “Загружен”. Я бы сказал, что первична характеристика, а не состояние.

Еще с точки зрения BORO и его объектной парадигмы - у нас нет ни характеристик (атрибутов), ни изменений, а есть только время и объекты во времени. Поэтому можно попробовать характеристики вообще вынести из объектов и подумать в сторону сценариев использования.

Например:

Сценарий 1:

  • Актор: Водитель
  • Действие: Кладет 50 кг картошки в багажник автомобиля
  • Результат: Автомобиль сохраняет нормальный режим, багажник заполнен на 100%

Сценарий 2:

  • Актор: Водитель
  • Действие: Кладет 51 кг картошки в багажник автомобиля
  • Результат: Автомобиль перешел в состояние перегружен, багажник перешел в состояние сломан

То есть мы выделяем состояния объектов и воздействие, которое уже оказано на объект - так у нас появляется цифровой двойник. Мы будем знать в каком он состоянии сейчас и что с ним уже произошло - насколько заполнена какая-то характеристика, но по сути в каком классе объектов находится его состояние сейчас. От этого можем и прогнозировать возможные его будущие состояния, то есть увеличение или уменьшение его характеристики.

1 лайк

Да, текущее значение показателя свидетельствует о состоянии системы. А в целом, характеристики (их допустимые значения) задают границы возможных состояний системы или способности выполнять определенные функции (играть роли).

BORO полностью не отменяет характеристики системы, каждая теория дает определенный взгляд. В моделировании без характеристик сложно обойтись. Например, чтобы прогнозировать будущее состояние объекта (например, автомобиля), нам все равно придется учитывать такие характеристики, как прочность багажника, допустимая грузоподъемность, распределение веса. В текущем комментарии они заменяются концепцией “заполненности”, но без явного учета пределов и зависимостей. Без характеристик мы можем только фиксировать состояния и переходы между ними, но для прогнозирования необходимо учитывать закономерности изменения параметров во времени.

2 лайка

Церен ответил уже. Но я сбоку может дополню, характеристика это архитектурное свойство. И как было написано в посте, характеристики друг с другом конфликтуют. А так как нам при создании системы надо принимать решения (архитектурные в том числе), нам надо понимать на какие компромиссы идти. И эти компромиссы можно как-то прогнозировать и думать только если у нас есть набор характеристикик описывающих систему. Тогда мы из них под конкретную ситуацию можем выбрать наиболее важные и определиться с компромиссами. Типа грузовик более надёжный, но менее быстрый и маневренный.

И эта штука с характеристиками очень удобно переносится на любые решения в жизни. Например, я выбираю как проходить курсы в ШСМ. У меня есть характеристики: качество освоения материала, скорость прохождения обучения, стоимость обучения, комфорт/дискомфорт в процессе, социализация в процессе прохождения. И в зависимости от компромиссов по характеристикам я выбираю аффорданс - как мне проходить обучение.
Сама онлайн: качество невысокое, стоимость низкая, скорость от достаточно медленной до риска упасть в ноль, комфорт нейтральный, социализация минимальная.
В группе с преподом: стоимость высокая, качество высокое, скорость высокая, дискомфорт высокий, социализация высокая.

Могут быть ещё прикольные штуки, характеристика для меня лично может быть в отрицательной шкале, а может быть в положительной (предпочтения по характеристике). Например, для кого-то много социализации это хорошо, а доя кого-то наоборот. Или стоимость в зависимости от финансов на данный момент, может низкая стоимость быть важной на 8 из 10, а может быть стоимость неважна (на это есть ресурсы), а важно что-то другое, там комфортный график занятий. С системами всё тоже самое, сейчас у нас есть деньги залить производительность покупкой новых серверов, а завтра нет. И мы будем из разработчиков выжимать оптимальность кода.

4 лайка