Системные исследования в последние годы получили широкое развитие в самых различных сферах человеческой деятельности. Существуют многочисленные попытки сформулировать, что такое системный подход, системотехника, общая теория систем, дать этим терминам четкое определение. Разные авторы, однако, используя эти понятия при анализе интересующего их круга проблем, вкладывают в них неодинаковый смысл. В то же время, понятие «система» носит ключевой характер в ТРИЗ, поэтому необходимо хотя бы кратко остановиться на основных положениях системного подхода в случае инженерной творческой деятельности.

Смысл системного подхода заключается в рассмотрении любой ТС как системы взаимосвязанных элементов, образующих единое целое. Наиболее удачной моделью системного подхода является системный многоэкранный оператор (рис. 1.1) /1, 18/.

Воображение вольно или невольно создает определенный образ задачи: после ознакомления с условиями сразу же возникает мысленный экран 1 с изображением рассматриваемой ТС. Если в задаче сказано «дерево», человек видит именно дерево. Для более плодотворного мышления необходимо «включить» еще два экрана: надсистему (2) в виде группы деревьев и подсистемы (3) в виде стволов, листьев и т.п.

Но это минимальная схема. Системный и динамичный мир техники должны отражать, как минимум, девять экранов, показывающие прошлое (4, 5, 6) и будущее (7, 8, 9) на каждом уровне.

Кроме того, рассматривая систему, необходимо отчетливо представлять ее пространственные связи. Каждая система характеризуется значительным числом уровней (подсистема – надсистема) связей с другими системами. Любое изменение на одном из этих уровней так или иначе затронет и рассматриваемую систему, причем далеко не все следствия таких изменений могут носить положительный характер. Это означает, что чем больше связей внутри и вне системы мы увидим, тем большим набором возможностей для ее совершенствования мы будем обладать.

Техническая система – это совокупность множества элементов, которая под воздействием энергоинформационного потока приобретает свойства, не сводящиеся к свойствам отдельных элементов, и предназначается для выполнения определенной функции.

Отдельные элементы могут являться подсистемами по отношению к рассматриваемой системе; они также могут состоять из элементов, непосредственно взаимодействующих друг с другом, и т.д. В свою очередь, каждая система может рассматриваться как подсистема (элемент) другой системы более высокого порядка – надсистемы.

Таким образом, сама система, ее подсистемы и надсистема, в которую она входит, образуют иерархию, формируя непрерывный ряд все более и более усложняющихся элементов. Наряду с подобным иерархическим рядом, существуют (иногда взаимодействуя с ним непосредственно, а иногда и имея к нему лишь отдаленное отношение) другие ряды систем; весь окружающий нас мир является, по сути, совокупностью этих рядов.

В табл. 1.1 приведены названия иерархических уровней в технике /21/.

Таблица 1.1

Иерархические уровни в технике

Техническая система имеет следующие главные свойства:

- функциональность (любая система должна выполнять некоторую полезную функцию);

- целостность (структурность): система – это не простая совокупность отдельных элементов, а еще результат их взаимодействия, получить который трудно, а порой и невозможно, если какой-либо из этих элементов удалить;

- организацию: имеет место иерархия систем различного уровня, причем отдельные элементы должны быть взаимосвязаны не только в пространстве, но и во времени, каждый компонент системы может рассматриваться, в свою очередь, как система, а исследуемая в данном случае система сама является элементом некоторой надсистемы;

- системное качество: система обладает качеством, не сводящимся к качествам ее отдельных элементов.