Меню
Обратный звонок
+7 (342) 211 43 53
Товаров
в корзине: 0
Публикации

О системах, методах исследования и их ограничениях.

о системах, методах исследования и их ограничениях.

О системах, методах исследования и их ограничениях.

Поговорим о методах исследования, о методах не основанных на компьютерных моделях, а на способности человека проводить анализ, мысленном моделировании. 

В начале XX века становится понятно, что рассматривать сложные объекты только на основе свойств составляющих их элементов не совсем продуктивно. Концепция «система надежна, если надежен каждый его элемент» стала подвергаться сомнению. Поэтому методов анализа систем основанных на анализе только отдельно взятых узлов стало недостаточно. К таким методам можно отнести, такие методики как: «What if?». «Critical examination», «Operability Studies» и другие, которые основаны на рассмотрении поведения отдельного узла, действия. 

По мере развития науки и техники изменились многие параметры, которые существенно влияли на последствия функционирования технических систем, такие как:

Все это требовало изменения подходов к проектированию, эксплуатации техногенных систем. Стали появляться и другие методы. Часть методов, носила промежуточный, переходный характер, т.е. рассматривала цепочку событий (ETA. FTA методы) или основывалась на структурной устойчивости при отказе узлов низшего уровня (рассмотрение снизу вверх), к таким методам можно отнести метод FMEA (FMECA) анализа. 

К методам, основанных на исследовании взаимодействия частей, узлов, т.е. к методам исследования систем, к тому же хорошо документированным (регламентированным) можно отнести с полной уверенностью можно только метод HAZOP. 

Почему системы так важны и соответственно методы их исследования? 

Поведение системы определяется не столько свойствами составляющих их частей/компонентов, сколько характером и количеством связей (взаимодействий) между этими частями/компонентами . 

Каждая система обладает множеством свойств, которые проявляются при взаимодействии подсистем, элементов и взаимодействии системы с другими системами, т.е. со средой. У систем есть несколько «особенностей», которые отличают от составляющих их компонентов, узлов, частей: 

Синергия означает комбинированное воздействие факторов, характеризующееся тем, что их объединённое действие существенно превосходит эффект каждого отдельно взятого компонента и их простой (не связанной системообразующими связями) суммы (сверхаддитивный эффект). В результате целенаправленного взаимодействия компонентов существенно усиливается эффективность функционирования системы. 

Эмерджентность (системный эффект) – наличие у системы особых свойств, не присущих её подсистемам, а также сумме элементов, не связанных системообразующими связями; несводимость свойств системы к сумме свойств её компонентов (неаддитивность). Мультипликативность системы проявляется в том, что и позитивные, и негативные эффекты функционирования компонентов в системе обладают свойством умножения, а не сложения. 

Целенаправленность – стремление к определённой цели, подчинённость ей. Цели (функции) компонентов систем (подсистем) не всегда совпадают с целями (функциями) системы, могут находиться в противоречии с ними, порождая альтернативность путей функционирования и развития. 

Главная особенность систем состоит в том, что свойства целого не сводятся к простой совокупности свойств его частей, что система в целом обладает принципиально новыми качествами. Возникновение качественно новых свойств при объединении элементов в систему является проявлением свойства целостности системы, первичности целого по отношению к частям. 

Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой создаётся система. Неизвестную цель можно попытаться определить путём изучения причин проявления целостности. Системные представления являются средством исследования причин возникновения целостности. 

Структурность означает возможность декомпозиции системы на компоненты, установление связей между ними. Декомпозиция позволяет анализировать причины возникновения целостности на основе установления причинно-следственных связей между частями, частью и целым, выявления причинно-следственной обусловленности целого средой. 

Поведение систем определяется не столько свойствами составляющих их частей/компонентов, сколько характером и количеством связей (взаимодействий) между этими частями/компонентами . Сложность системы определяется количеством связей. Чем больше связей приходится на один компонент системы, тем она сложнее, тем многообразнее поведение системы.

sys1.jpg
Рис.1а. Пример простой системы, каждый узел связан только с двумя соседями
sys2.jpg

Рис.2а. Пример более сложной системы, каждый узел связан только с двумя соседями
sys3.jpg

Пример максимально сложной системы из четырех узлов, в которой каждый узел связан с каждым.
sys3.jpg
Пример "мягкой" системы, т.е.системы в которой элементы, узлы имеют собственные цели (целеполагание), т.е. с участием человека.
sys4.jpg

В реальной практике мы сталкиваемся с еще более сложными системами, чем показано на схеме 5 , так называемыми «мягкими» системами (сверхсложными), не столько из-за количества элементов, сколько из-за наличия особого типа элементов, имеющих собственное целеполагание, которое может изменяться во времени и отличаться от цели системы, для которой оно создавалась. Этим «особым» элементом является человек.

            Действительность преподносит нам еще один «подарок» - это связи с «внешней», по отношению к рассматриваемой системе, средой (метасистемой).

            Типы связей (взаимодействия) также бывают различными, это и обеспечивает многообразие поведения системы. Например, пропорциональные связи «чем больше-тем больше», когда увеличение воздействия влечет увеличение отклика. Обратно пропорциональные связи - «чем больше-тем меньше». В этом случае увеличение воздействия влечет уменьшение отклика и, наоборот, уменьшение влечет увеличение. Пороговые связи: воздействие тогда приводит к отклику, когда достигает или превосходит некоторое пороговое значение. Взаимодействие с задержкой, когда отклик происходит спустя какое-то время.

            Исследование реальных систем, в рамках практической деятельности, не представляется возможным, да и человеческое мышление, восприятие устроено таким образом, что воспринимает мир через свое представление о нем. Поэтому для практических целей исследуются модели явления, процесса, системы и т.п.

            В связи с этим хотелось бы сказать несколько слов об ограничениях любого исследования.

            Когда мы говорим о проекте, процессе, установке, то, в первую очередь, говорим о модели того, что собираемся рассматривать. Возникает вопрос об адекватности модели. Адекватной моделью принято считать ту, которая позволяет осмысленно ответить на вопросы исследования, указав причину и следствие, то есть показывает, как возникает или формируется ответ, т.е. позволяет ответить на вопрос «почему». Но модель не есть действительность (карта местности не является самой местностью).

            Информационное насыщение модели определяет степень детализации понимания.

            Сам метод исследования налагает определенные ограничения на результат. Без понимания этих ограничений не может сложиться представление об области применения, общности результатов исследования.

            И, наконец, поскольку исследование проводят люди, то и результат зависит от участников процесса любого исследования: от широты и глубины знаний, многообразия опыта (первый крупный блок - когнитивный), от того, как люди организованы в процессе исследования, насколько организация процесса способствует эффективной работе специалистов (второй блок - организационный или операционный).

Итак, результаты любого исследования имеют следующие ограничения: модельные, информационные, методологические, когнитивные, организационные.

2020-08-08_09-04-14.png

Исходя из этого, два разных исследования, различающиеся по одному из пяти упомянутых пунктов, будут иметь различающиеся результаты, выводы. Важна степень различия.

Чем, на наш взгляд, привлекателен метод HAZOP? Тем, что при равенстве 1,2,3 (исследуется, например, одна и та же технологическая схема, одна и та же исходная документированная информация, метод один – HAZOP, цели исследования одинаковы), но при различии п.п.4 и 5, то есть при  изменении состава участников и стиля ведения экспертной сессии (организации взаимодействия экспертов с руководителем исследования и между собой), мы будем получать мало  отличающиеся друг от друга результаты.

В этом смысле, метод позволяющий получать, одинаковые (или почти одинаковые) результаты, я называю технологичным. Методы основанные на способности «придумывать» ситуации, события считаю «креативным», т.е. обусловленным индивидуальными способностями людей. 

«Креативные» методы хороши, однако они не могут служить твёрдой основой для систематического решения практических задач и массового применения, т.к. сильно зависит от того кто ее решает.





08.08.2020
Поделитесь с друзьями интересным материалом
Возврат к списку

Обратный звонок