Основные задачи и структура системной инженерии
Системная инженерия на всех этапах от выявления нужд потребителей и до определения необходимых функциональных возможностей системы, от документирования требований и до разработки и реализации проекта и проверки соответствия сосредоточена на всестороннем рассмотрении полного ЖЦ системы, включая:
Обеспечение заданных функциональных возможностей и характеристик.
Соблюдение смет и графиков.
Контроль соответствия.
Производство и сопровождение.
Обучение персонала.
Вывод из эксплуатации и утилизацию.
Приемы системной инженерии используются при реализации систем различного масштаба от космических кораблей до микроконтроллеров со встроенным программным обеспечением.
Современная системная инженерия, используя широкий арсенал методов, средств и инструментов, включая различные виды моделирования, принятия решений и оптимизации, управления рисками, планирования и управления сложностью сосредотачивает усилия в первую очередь на двух основных аспектах создания систем:
Системном взгляде на продукцию и услуги,
Методах разработки с использованием базовых моделей и типовых процессов.
Общая теория систем
Общая теория систем (ОТС) – научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на формальных взаимосвязях между различными составляющими их факторами и на характере их изменения под влиянием внешних условий, при этом результаты всех наблюдений объясняются лишь взаимодействия их компонентов, например характером их организации и функционирования, а не с помощью непосредственного обращения к природе вовлечённых в явления механизмов (будь они физическими, биологическими, экологическими, социологическими, или концептуальными).
Для ОТС объектом исследования является не “физическая реальность”, а “система”, т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.
При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.
Термины: Система, Объект, Внешняя среда, Элемент
Существует много определений системы:
1. Система есть комплекс элементов находящийся во взаимодействии.
2. Система – это множество объектов вместе с отношениями этих объектов.
3. Система – множество элементов находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство (толковый словарь).
Термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.
Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R), где A - множество элементов; R- множество отношений между A.
Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.
Термин «объект»
Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы. Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в приделах возможности их восприятия и необходимости для цели познания. Поэтому система как образ объекта задаётся на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.
Термин «внешняя среда»
Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь, — образуют систему.
Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой».
Термин «Элемент»
Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).
Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к 2 аспектам изучения систем: на макро- и микро- уровнях.