Иловайский Игорь Вячеславович,
Мастер ТРИЗ, канд. технич. наук, инженер, изобретатель,
Новосибирск

Доклад на научно-практической конференции
"Творчество во имя достойной жизни",
Великий Новгород, 11-12 июля 2001 года

Системы

Под системой обычно понимается некоторое множество взаимосвязанных элементов, обладающее свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов. Система может обладать свойством, полезным для человека, намеренно вызванным (полезная функция), либо вредным (нежелательный эффект), либо не классифицироваться в явном виде по этим признакам. Система может иметь в своем составе подсистемы и входить в некоторую надсистему, необязательно одну. Система, ее подсистемы и надсистемы образуют иерархию - расположение частей от высшей к низшим. Возможны и неиерархические системы (сетчатые), в которых все или некоторые подсистемы связаны друг с другом обратными связями и невозможно выделить какую-то одну иерархию.

Соответственно среди систем можно выделить природные и созданные человеком. Последние будем именовать "техническими". К технике обыденно принято относить то, что сделано на заводе - телевизоры, автомобили, а вот более пристальное рассмотрение отнесет к технике и кое-что необычное. Известно утверждение Энгельмейера, что "со временем техника будет возведена в главный признак человека, чему не следует удивляться, так как к технике ведь принадлежат такие основные человеческие проявления как язык, письменность, счет, логика и т.п." [1, стр.92].

Технические системы.

Так как именно сфера деятельности человека нас интересует в первую очередь, нашему рассмотрению подлежат устройства, технологические процессы, комплексы устройств, системы устройств и/или техпроцессов, объединяемые тем обстоятельством, что они созданы для реализации Пользы (в форме Полезных Функций), короче - технические системы (ТС).

Техническая Система (ТС) - это совокупность упорядоченно взаимодействующих элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам отдельных элементов, и предназначенная для выполнения определенных функций.[2, стр. 38]

Постараемся извлечь из приведенного определения ТС операциональность. Для начала будем считать технической систему, относительно которой мы знаем, что она а) имеет известную нам цель (пользу-для того-то), б) сделана из того-то:

Техническая система. ТС для <цель>состоит из <перечень частей ТС>.

Особенность приведенного определения состоит в том, что согласно ему можно (в принципе) расклассифицировать объекты на ТС и не-ТС, но и только. Это определение описательное, и с ним можно работать в понятийных ситуациях философско- методологического типа. а вот для целей практического воздействия на объекты, определяемые как "системы", это определение не годится. Действительно, пусть два племени решили, что рубеж между ними обозначается скалой в форме ястреба. Форму скала получила от ветра - никаким природным рубежом она не является; смысл ей придан только в системах понятий этих двух племен. Так какой это объект - искусственный или естественный? Похоже, что цель - недостаточно ясное отличие искусственного от естественного, и зависит от наблюдателя.

Недостаток определения через цель или результат, в том, что цели и результаты - многообразны, и часто определяются неконструктивно. Поищем среди понятий, относящихся к ТС, более конструктивные. В физике давно установлено (Бриджмен), что "работают" операциональные определения, конструктивные. По Бриджмену научным является подход, когда спрашивают в первую очередь (а может только) " работает это", избегая вопросов почему и зачем.

Введем для начала "кухонное определение": техническая система (ТС) является искусственным объектом, поскольку мы определенно знаем, что она сделана искусственно и притом, для определенных известных целей.

В функционально-стоимостном анализе, совокупности способов снижения издержек производства, наработаны рабочие понятия - термины, характеризующие техническую систему (ФСА).[3, с.28].

Оказывается, цель, да и результат могут быть выражены любыми фразами, словами, желательно, конечно, конкретными, а вот действие и функция - имеют в технике отработанную форму представления. Наиболее важна функция - она не привязана к тому, кто делает: просто, надо так, и все тут! Наиболее операционально определение функции: - как задать функцию? Сделать то-то с тем-то!

Техническая форма определения функции.

Мы связываем функцию с пользой, целью, результатом. Однако, можно мыслить "вредную" функцию. Будем их различать - то, ради чего мы пластались при создании ТС - Полезная функция, одна или несколько, Ф_пользы, и то, что могло побочно появиться в результате создания и существования этой ТС - нежелательные эффекты, деструкции, аварии и пр.; факторы расплаты - Ф_{расплаты}.

Будем считать, что в принципе, эти функции могут быть оценены как-то числами. Практически это сделать бывает достаточно сложно, однако мы используем введенное представление для качественных рассуждений. Образуем отношение качества, идеальности выполнения функций системой,

Очевидно, желательно, чтобы

Обычно стараются повысить желательную отдачу ТС при существующих функциях расплаты (И2). Это путь традиционного "научно-технического прогресса". Задача же снижения функций расплаты оторвана от задачи получения полезных функций, решается отдельно и соответствующая связь просматривается случайно. Например, охрана окружающей среды как самостоятельная сфера деятельности.

Случай, когда требуемая функция, результат реализуются при неограниченном снижении функций расплаты (И1), достигаются только при комплексном рассмотрении обоих задач - получения пользы и снижения расплаты, для чего требуется особая понятийная система и специальные технологии.

Функции расплаты.

Функции пользы многообразны, и на сегодня затруднительно их расклассифицировать, а вот факторы расплаты поддаются некоторой исходной классификации в соответствии с этапами жизни ТС и ситуациями в ее окружении:

Наиболее тяжелыми по своим последствиям являются факторы Ф₈, Ф₁₁, Ф₁₂, Ф₁₃ и Ф₁₄, а именно их не умеет системно учитывать современная практика инженерного дела, да и наука. В то же время. разработанные на базе теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) высокие технологии интеллектуальной деятельности, способны на это.

В таблице факторов расплаты указаны такие факторы, как Ф₁₂ - убытки от непредусмотренного взаимодействия с другими ТС и Ф₁₃ - убытки от непредусмотренного взаимодействия частей ТС друг с другом. Эти факторы вызваны появлением в среде искусственных систем наряду с ТС, созданными для выполнения полезных функций, их неучтенных комбинаций, создающих лишь деструкции. Такие технические конгломераты характеризуются совокупностью факторов Ф₇, Ф₈, Ф₁₁, Ф₁₂, Ф₁₃, т.е. являются генераторами деструкций. Наиболее важным техническим конгломератом является крупный промышленный город (КПГ). Так как никто не проектировал жуткую среду саморазросшихся КПГ, да и техносферу в целом, техносфера также технический конгломерат. Поэтому вопросы взаимодействия техносферы с биосферой, это НЕ взаимодействие ТС с живыми системами, а взаимодействие хаотично деструктирующих технических конгломератов с живыми системами.

Максимы инженерного дела в новой системе понятий:

В рамках понятийного аппарата существующей науки и техники задачи, возникающие при попытке учета действия технических конгломератов, просто не могут быть адекватно поставлены. Соответствующий подход, основанный на высоких технологиях инженерной деятельности в настоящее время в основных чертах отработан и ведет к следующим выводам:

1) Цель инженерного дела - достижение Пользы (полезного эффекта, осуществление полезной функции) путем избегания факторов расплаты (в том числе избегания создания технической системы, ТС, реализующей данную полезную функцию).

2) Основная функция инженера - снижение (устранение) факторов расплаты за получение Пользы.

2.1. Ведущей становится способность инженера элиминировать (удалить, предусмотреть, обойти) функции расплаты, как во вновь создаваемых ТС, так и в уже функционирующих.

2.2. Идеальная ситуация типа "функция выполняется (еда готовится), а исполняющего механизма (плиты и т.п.) - нет", - редко полностью достижима ("свернуть" ТС полностью не удается), поэтому проектированию и изготовлению подлежит неустранимый остаток ТС, на который "свертываются" прочие подфункции данной полезной функции. Проектированию и изготовлению подлежит остаток, неустранимый на данном этапе науки и техники.

2.3. Вопросы экологии (защиты окружающей среды, проектирования природопользования и т.п.) являются частными по отношению к задачам элиминации факторов расплаты и решаются едиными методами.

3) Техника - это отходы неудачной деятельности человечества, плата за попытку достижения Пользы, а отнюдь не гордость, не результат достижений. [4], [5].

Литература

1. Энгельмейер П.К., "Философия техники. Вып.I. Общий обзор предмета", М., 1912 96.
2. Саламатов Ю. "Система развития законов техники", -//Шанс на приключение, Петрозаводск, 1991.
3. Моисеева Н.К., Карпунин М.Г., "Основы теории и практики Ф.С.А." М. ВШ., 1988.
4. Иловайский И.В. , "Феномен техники как результат и сфера инженерной деятельности", Н., 1984-1997, 340с, деп. ЧОУНБ;
5. Иловайский И.В. "Инженерное дело: маленькая энциклопедия", Н., 1999, 200 статей, деп. ЧОУНБ.]

Copyright © 2000 ТРИЗ-группа (Великий Новгород)