представление о сложной технической системе изменяется. Происходит
последовательная конкретизация моделей этой системы. Обычно при
проектировании технических систем представлены общие процедурные правила
создания систем на различной материальной основе [2]. Сначала
рассматривается процесс синтеза функциональной модели системы, а затем ее
преобразование в структурную модель (или ее реализация). Каждый этап связан
с определенными средствами графического и символического представления
системы. Здесь могут вводиться определенные промежуточные преобразования
(операции, которые выполняет каждый элемент системы по отношению к течению
процесса). Например, в качестве функциональных моделей могут быть
использованы алгебраические модели. Структурные модели делятся на диаграммы
протекания субстанции и блок-схемы. Диаграмма показывает последовательность
операций (более детально, чем в функциональной модели, где не соблюдается
строгая последовательность) и дает минимум информации о плане построения
системы: идентификацию элементов и схем связей. В блок-схеме даны форма
субстанции на входе одного и выходе другого элемента [1].
Функциональные модели могут быть получены тремя способами [2].
1. Прототип системы дается в виде блок-схемы.
2. В виде последовательности инструкций. На блок-схеме может быть
получена диаграмма протекания субстанции, а из нее – функциональная
модель. Из последовательности инструкций сначала строятся диаграммы
для различных групп инструкций, из которых затем складывается
единая функциональная модель.
3. Прототипа системы нет. Функциональная модель получается либо в виде
аналогий, либо задача сводится к подсистемам, либо модель
составляется с помощью модификации некоторых элементов доступной
системы.
Если же модель не может быть получена ни одним из указанных выше, то
на этапе реализации функциональная модель представляется в виде поточной
диаграммы. С помощью перестановки блоков из функциональной модели
получается множество поточных диаграмм. Для реализации данных диаграмм,
проектировщику необходим каталог элементов, из которого выбираются
системные, имеющие близкие свойства к идеализированным элементам поточных
диаграмм. В результате получается блок-схема, соответствующая техническим
условиям технического задания [2].
Для создания системы недостаточно какого-либо единого описания,
необходимо сочетание блок-схемы, поточной диаграммы и функциональной
модели. В процессе проектирования они постоянно корректируются за счет
возвращения на предыдущие стадии. В результате получается целостное
описание системы, составляющие которого взаимно дополняют друг друга. При
разделении системного проектирования в соответствии со структурой
технической системы выделяются следующие этапы: макропроектирование
(внешнее проектирование) и микропроектирование (внутреннее проектирование)
и проектирование окружающей среды, которое связано с формулировкой целей
системы [2].
Микроуровень включает в себя системное представление различных видов
деятельности, входящих в процесс проектирования. На данном уровне анализа
они дифференцируются по-разному, например [1]:
- в зависимости от субъектов отдельных видов деятельности (бригады
проектировщиков, институты или юридические лица и т. д.). В
дальнейшем субъекты можно разделить в зависимости от их профессий
- проектировщик, исследователи, менеджеры и т. д.;
- в зависимости от типа отдельных видов деятельности. Технология
видов деятельности может быть сделана и детализирована различными
способами в зависимости от характера процесса проектирования в
целом. Например, если строится сетевой график строительной,
инвестиционной и проектировочной деятельности разграничивают два
вида деятельности: операционная (изыскательская, познавательная,
проектировочная) и оценочная деятельность принятия решений
(утверждение, оценка и т.п.). В данной модели выделяется второй
тип деятельности.
Разделение субъектов и типов деятельности, участвующих в процессе
проектирования, может повысить адекватность и семантическую культуру тех
макромоделей, которые наиболее часто применяются на этом уровне.
Микроуровень анализирует отдельные виды деятельности, входящие в
процесс проектирования. Для этого уровня важным является понятие
"деятельность" [1], а также различные возможности моделирования, входящего
в процесс проектирования. Значит возможности для моделирования различных
типов деятельности представляются математическими и семантическими
информационными теориями, развитыми в тесной связи с теориями принятия
решений. Весьма прогрессивны средства анализа, которые базируются на
экономических моделях. Они необходимы:
- для достижения планируемой цели на желаемом уровне, в желаемом
количестве;
- для достижения этой цели с минимальными потерями, расходами,
нужными ценами и т. д.
Следующий уровень анализа – анализ информационных процессов. Связь
между отдельными блоками деятельности может быть эффективной с помощью
определенных лингвистических средств, выражающих соответствующие
первоначальные или выведенные данные, цели и требования, связанные с
рассматриваемой проблемой и т. д. Формы данных должны обеспечивать не
только многоцелевое использование, но и преобразование данных из одной
формы в другую (например цифровую, графическую и т. д.). В анализе
информационных процессов в проектировочной деятельности проявляется
тенденция, которая характеризуется как информационный взрыв [1]. Если мы
понимаем информацию как такое свойство данных, которое может приводить к
снижению первоначального уровня энтропии, то это явление означает рост поля
данных, из которых только некоторые способны к осуществлению информационной
функции. Т. о. при проектировании происходит сложный процесс превращения
данных в информацию, который включает в себя селекцию существенных данных и
пропуск несущественных.
3.2. Фазы и операции системного проектирования.
Данный способ описания системного проектирования заключается в
выделении в нем последовательности фаз, а в самих этих фазах – цепи
действий, или обобщенных операций. Обычно системотехническая деятельность
делится на следующие пять фаз:
- подготовка технического задания;
- изготовление;
- внедрение;
- эксплуатация;
- оценка.
Иногда добавляется фаза "ликвидация" из-за возможных экологических
последствий этого процесса [2]. На каждой фазе системотехнической
деятельности выполняется одна и та же последовательность обобщенных
операций: анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценка и выбор
альтернатив, моделирование, корректировка и реализация решения.
Системотехническое проектирование как последовательность фаз, шагов и задач
может быть представлено в виде следующей таблицы:
|Фазы |Шаги |Задачи |
|1. Изучение |1.Анализ |Получить множество |
|осуществимости |потребностей |пригодных решений |
| | |проектной проблемы и |
| | |проанализировать |
| | |потребность, |
| | |существующую в |
| | |определенной сфере. |
| |2. Проектная проблема|Определить и |
| | |сформулировать |
| | |проектную проблему на|
| | |основе информации |
| | |первого шага. |
|3. Синтез возможных решений |Из полученных в результате синтеза
множества альтернативных решений выбрать потенциально пригодные решения
проблемы и получить интегрированное целое. | | |4. Физическая реализуемость
|Определений физической реализуемости проблемы. | |
| |5. Экономические |Выбор из реализуемых |
| |рентабельные решения |решений экономически |
| | |рентабельных |
| |6. Финансовая |Сопоставление |
| |осуществимость |экономических решений |
| | |с финансовыми |
| | |ресурсами, получение |
| | |множества пригодных |
| | |как результата первой |
| | |фазы. |
|2. Предварительное |1. Выбор из проектных |Определить из |
|проектирование |идей |множества пригодных |
| | |решений наиболее |
| | |перспективное как |
| | |предварительную идею |
| | |проекта. |
| |2. Формулировка |Сформулировать |
| |математическихмоделей |математические модели |
| | |как прототипы |
| | |проектировочной |
| | |системы. |
| |3. Анализ |С помощью |
| |чувствительности |экспериментирования |
| |системы |определить критические|
| | |проектные параметры, |
| | |точные пределы |
| | |чувствительности. |
| |4. Анализ |Корректировка точных |
| |совместимости |проектных параметров с|
| | |точки зрения |
| | |приспособления друг к |
