Иерархическая структура систем.
Иерархический принцип организации структуры возможен только в многоуровневых системах (это большой класс современных технических систем) и заключается в упорядочении взаимодействий между уровнями в порядке от высшего к нижнему. Каждый уровень выступает как управляющий по отношению ко всем нижележащим и как управляемый, подчиненный, по отношению к вышележащему. Каждый уровень специализируется также на выполнении определенной функции (ГПФ уровня). Абсолютно жестких иерархий не бывает, часть систем нижних уровней обладает меньшей или большей автономией по отношению к вышележащим уровням. В пределах уровня отношения элементов равны между собой, взаимно дополняют друг друга, им присущи черты самоорганизации (закладываются при формировании структуры).
Возникновение и развитие иерархических структур не случайно, так как это единственный путь увеличения эффективности, надежности и устойчивостив системах средней и высокой сложности.
В простых системах иерархия не требуется, так как взаимодействие осуществляется по непосредственным связям между элементами. В сложных системах непосредственные взаимодействия между всеми элементами невозможны (требуется слишком много связей), поэтому непосредственные контакты сохраняются лишь между элементами одного уровня, а связи между уровнями резко сокращаются.
Типичный вид иерархической системы:
Рис.
В табл. 1 приведены названия иерархических уровней в технике (Альтшуллер Г.С. в кн.: Дерзкие формулы творчества. Петрозаводск, "Карелия", 1987, с. 17-18).
Таблица 1
Уровень (ранг ТС) | Название системы | Пример | Аналог в природе |
Техносфера | Техника + люди + ресурсы + система потребления | Биосфера | |
Техника | Вся техника (все отрасли) | Фауна | |
Отрасль техники | Транспорт (все виды) | Тип | |
Объединение | Аэрофлот, автотранспорт, ж\д транспорт | Класс | |
Предприятие | Завод, метро, аэропорт | Организм | |
Агрегат | Локомотив, вагоны, рельсовый путь | Органы тела: сердце, легкие и т.д. | |
Машина | Локомотив, автомобиль, самолет | Клетка | |
Неоднородный механизм (совокупность узлов, позволяющая осуществлять перевод энергии и вещества из одного вида в другой) | Электростатический генератор, двигатель внутреннего сгорания | Молекулы ДНК, РНК, АФТ | |
Однородный механизм (совокупность узлов, позволяющая энергию и вещества не меняя их вида) | Винтовой домкрат, тележка, парусное оснащение, часы, трансформатор, бинокль | Молекула гемоглобина способная транспортировать кислород | |
Узел | Ось и два колеса (появляется новое свойство — способность качения) | Сложные молекулы, полимеры | |
Пара деталей | Винт и гайка, ось и колесо | Молекула, образованная разными радикалами, например: С2Н5-С=О | О-Н | |
Неоднородная деталь (при разделении образует неодинаковые части) | Винт, гвоздь | Несимметричная углеродная цепь: -С-С-С-С-С-С- | С | |
Однородная деталь (при разделении образует одинаковые части) | Проволока, ось, балка | Углеродная цепь: -С-С-С-С-С-С- | |
Неоднородное вещество | Сталь | Смеси, растворы (морская вода, воздух) | |
Однородное вещество | Химически чистое железо | Простое вещество (кислород, азот) |
Дата добавления: 2016-04-02; просмотров: 1404;