Примеры системной терминологии

Рассказ о целевой системе всегда начинается с её описания как чёрного ящика, при этом по факту приходится рассказывать не столько о самой целевой системе, сколько о надсистеме. И это не случайно: системный подход начинается с того, что система определяется по её роли в окружении (ролевой объект среди систем окружения), по её ролевому поведению/функции (изменениям, которые система производит в системах окружения). От границы целевой системы по системным уровням наверх, к окружению, к надсистеме – это первый мыслительный ход в системном мышлении, это главный императив. Никакого «деления на части», никакого «состоит из», пока не выяснили, для чего используется целое, в котором мы интересуемся частями!

Например, опишем простую механическую систему с электрическими элементами – напорный насос.

Целевая система – напорный насос, использованный в насосной станции (т.е. надсистема – насосная станция). Его роль – напорный насос, чтобы вода доходила до верхних этажей здания, действие/функция – поднимать давление жидкости. Одна из его подсистем – ротор с лопатками (это центробежный насос/centrifugal pump).

Одна из внешних ролей/внешних стейкхолдеров – оператор (owner-operator) насосной станции. Потребность – бесперебойный напор воды, выходящей из насосной станции (обратите внимание, что потребность говорит не про насос как целевую систему, а про насосную станцию как надсистему!). Требования: обеспечивать напор до 40 метров, расход (проток воды) до 10000 литров/час, наработка на отказ от 5000 часов.

Некоторые системы в окружении: мотор, трубопровод (они входят в состав насосной станции, но они внешние по отношению к насосу), электрическая проводка.

Некоторые системы в обеспечении: конструкторское бюро (проектировавшее насос), завод (изготовитель насоса), проектировщик и строитель насосной станции (они обеспечивали выбор именно этого насоса, его закупку, монтаж на насосной станции), гаечный ключ (закручивали гайки, которыми насос крепится к фундаменту).

Другой пример: электроника с островками софта – наручные смарт-часы.

Чтобы определить надсистему, в состав которой (в момент эксплуатации) входят смарт-часы, придётся рассмотреть западную христианскую традицию отношения людей к собственности. Личности-как-бессмертная-душа считаются владеющими собственным телом, которое при этом рассматривается не столько как сам человек, сколько как просто носитель его личности, его вещь. Человек владеет своим телом, это его собственность, он принадлежит сам себе. Человек = личность-душа плюс тело. Это свойство людей называют обычно самопринадлежностью. Собственные вещи человека считаются просто продолжением его биологического тела. Никто не может взять тело человека или повредить его, но никто не может взять или повредить его личные рубашку, личные часы – они считаются входящими в состав человека, буквально (отношение is_part_of). Это и есть «священная частная собственность». Тело = биологическое тело плюс другие личные вещи и даже плюс средства производства в собственности личности.

Тем самым мы с некоторой условностью можем считать надсистемой для смарт-часов самого человека-владельца этих часов: часы будем считать буквально входящими в состав его тела. Для многих личных предметов и инструментов это подтверждается и психологическими экспериментами: личности относятся к ним буквально как к продолжению их тела, «экзотелу».

Ещё одна интересная система этого класса, включающая людей – это домашнее хозяйство (household), которое может включать и самих владельцев, и дом, и домашнюю утварь.

В подобного сорта системах входящие в них люди одновременно и являются ролями/стейкхолдерами с их интересами и предпочтениями (роли личности), и представляют из себя «просто тело», с которым мы работаем ровно как и с другими материалами, т.е. просто учитывая его физические свойства – размеры, влажность, прочность и т. п.

В примере со смарт-часами надсистема – человек-владелец этих часов, но не как личность-роль/стейкхолдер, а больше как принадлежащее ей тело со всем на него надетым: рубашкой, туфлями, часами! Конечно, биологическое тело будет находиться в окружении этих часов!

Потребности личности владельца как внешней роли/стейкхолдера (владельца тела-с-часами) – он должен быть информирован о времени, но этот список потребностей по большому счёту остаётся открытым. Роль часов весьма сложна в формулировании, ибо речь идёт о гаджете с разнообразным поведением/многофункциональном.

Требования поэтому будут относиться не столько к самим часам, сколько к самым разным предполагаемым вариантам их эксплуатации – это могут быть как собственно часы, так и радио, плеер, измеритель пульса, также от смарт-часов ожидается, что они не натирают руку (рука как часть тела-надсистемы находится в окружении смарт-часов!), они должны быть модной на момент продажи расцветки, работать без подзарядки не менее 20 часов, вес должен быть не более 80 грамм, с ними должен работать магазин приложений, у них должна быть связь с внешним компьютером (смартфоном, планшетом, десктопом).

Системы в окружении – рука, одежда (как минимум, рукав рубашки или пиджака), зарядное устройство. Подсистема – защитное стекло из Gorilla glass.

Системы в обеспечении (жизненного цикла) смарт-часов: конструкторское бюро, завод в Китае, магазин по их продаже. И вот если взять магазин как одну из систем в обеспечении и рассмотреть роль его продавца, то про смарт-часы можно узнать много нового. Потребность продавца (требование к магазину) – это продажи на какую-то немаленькую сумму, что легко переводится в требование для товаров удобной упаковки для складской обработки, красочной упаковки и буклетов для выкладывания в торговом зале, а также хорошей рекламы (то есть услуга рекламы рассматривается магазином как часть продукта – без какого-то уровня рекламы хороший магазин может просто не взять товар в продажу). И часы как товар получают тем самым дополнительный набор требований для их использования в магазине.

Это очень важно – выявлять самые разные внешние роли, выявлять их потребности, а потом выводить из этих потребностей системные требования. И эти системные требования опишут систему, помогут с определением её границ: что войдёт в систему, а что не войдёт. В случае часов понятно, что в состав целевой системы входят и упаковка, и рекламные буклеты, и даже транслируемая по каким-то каналам реклама. Можно считать, что магазин приложений находится в обеспечении, но вот с упаковкой так считать уже не получится.

Этот пример показывает, что для разных ролей удобно по-разному определять целевую систему. Для магазина эта самая упаковка-с-часами будет целевой: её нужно замыслить (товаровед!), изготовить (закупка! Логистика!), использовать (продать!). А сами часы? А они не нужны. Нужна упаковка-с-часами!

Современная инженерия часто имеет дело с киберфизическими системами (cyber-physical systems), которые имеют в своём составе датчики (sensors), воздействующие на внешний физический мир исполнительные устройства (actuators: чаще всего разные моторы, но это могут быть и осветительные приборы, электрические выключатели) и компьютер (cyber-, кибер-, управляющую часть), который обеспечивает управление работой всей системы. Примером такой системы может быть дрон для аэрофотосъемки.

Надсистема – строительство. Одна из внешних ролей в проекте – это заказчик-застройщик, потребность которого – подконтрольность строительства. Дрон-фотограф (определяется по его роли) – целевая система. Функция/поведение/действия дрона – делать поток фотографий высокого разрешения строительства с интересных заказчику-застройщику ракурсов. Требования: полётное время не менее 1 часа, изображение разрешением не менее 11 Мпикселей, зарядка между полётами не более 1 часа. Подсистема – фотокамера. Системы в рабочем/операционном/эксплуатационном окружении: зарядка, стройка с её зданиями, сооружениями и оборудованием (краны), в воздухе они могут рассматриваться как препятствия (например, трос от крана).

Системы в обеспечении дрона-фотографа – конструкторское бюро, завод-изготовитель, магазин, ремонтная мастерская, эксплуатационная служба с оператором дрона-фотографа (эта служба как бы дорабатывает дрон перед каждым вылетом и после вылетов: проверяет, заправляет, настраивает, чистит, ремонтирует. Поэтому мы считаем, что эта служба не в окружении, а в обеспечении).

Источник: учебник А.Левенчука «Системное мышление 2019»

Хорошая обстоятельная статья! Мне, всё же, требуется больше пояснений, чтобы уложить понимание. Подскажите, пожалуйста, по поводу этой части:

> Потребность продавца (требование к магазину) 

Продавец – это надсистема магазина?

И ещё вопрос.
А почему дрон – это целевая система? В сообществе ШСМ очень часто исправляют, предлагая заменять подобные целевые системы на конечный нужный результат (по сути, на функцию). В нашем случае целевая система должна быть «отправленные и попавшие на компьютер фотографии высокого разрешения строительства с интересных заказчику-застройщику ракурсов». Нам же нужен не сам дрон, а результат его труда. Такая же логика?