Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Арютов Б. А., Важенин А. Н., Пасин А. В.,
2.2. Иерархия подсистем в системе производственного процесса растениеводства
Производственный процесс можно представить как последовательность действующих один за другим чередующихся механизированных и естественных процессов (экономико-организационные процессы можно считать вторичными, зависимыми от названных), причем функционирование каждого последующего процесса начинается после окончания предыдущего. При таком представлении производственный процесс может быть отнесен, по классификации Н.П. Бусленко [216], к классу многофазных агрегативных технических систем, состоящих, с целью упрощения математической модели системы, из кусочно-линейных комплексов. Комплекс в системном смысле - это разновидность подсистем (систем), отличающаяся тем, что любой из ее элементов связан хотя бы с одним из элементов этой же подсистемы (системы). Допущение о кусочно-линейной сущности комплекса состоит в том, что его внутреннее состояние не изменяется мгновенно от начального к конечному на выходе. Это допущение совпадает с состоянием комплекса в начале и конце его действия и не мешает рассматривать его внутренние процессы как непрерывные в этой организационной иерархии.
Смысл термина «иерархия» удобнее всего пояснить на типичном примере (рис. 2.3).
Описание поведения системы на уровне i имеет право на существование само по себе. Однако можно еще лучше понять исследуемое явление, если воспользоваться схемой, которая связывает это описание с другими, относящимися к более низким уровням иерархии.
Объекты, принадлежащие каждому структурному уровню, могут рассматриваться и как системы, образованные из подсистем (объекты более низких уровней), и как подсистемы, входящие в состав некоторой системы (объект более высокого уровня).
Для иерархических систем характерны три важных свойства.
1. Каждый уровень иерархии имеет свой собственный язык, свою систему концепций и принципов.
2. На каждом уровне иерархии происходит обобщение свойств объектов более низких уровней. Закономерности, обнаруженные и описанные для последних, могут быть включены в объясняющую (функциональную) схему, обретая при этом связь с объектом высшего уровня. Таким образом, описание на уровне i способствует объяснению (пониманию) явлений, имеющих место на уровне i + 1.
3. Взаимосвязи между уровнями не симметричны. Для нормального функционирования объектов высшего уровня необходимо, чтобы успешно функционировали объекты более низкого уровня, но не наоборот.
Модели взаимосвязей подсистем содержат некоторые совокупности, связь между которыми обеспечивается с помощью процессов, протекающих со скоростями, которым могут быть приписаны соответствующие оценки.
Главная задача при этом - выбрать компоненты системы таким образом, чтобы каждой из них была присуща относительная автономия, т.е. чтобы внутренние связи в пределах каждой подсистемы были сильными, а взаимодействия между подсистемами - слабыми.
Обычно решающим оказывается то обстоятельство, что среди подсистем, подлежащих рассмотрению, лишь немногие принадлежат к числу плохо изученных или недостаточно описанных. При этом качество модели часто не может превышать уровня худшей из ее субмоделей. Если подсистемы определены плохо, то при исследовании реакций системы в целом и сопоставлении их с результатами наблюдений трудно установить, какие именно из аспектов подсистем приводят к росту значений функций отклика. Рост значений функции отклика служит признаком неадекватности модели.