Анатолий Левенчук - Системное мышление

Первая из них – стадия определения системы(system definition), когда физической системы не существует, а ведущими являются практики инженерии требований, инженерии системной архитектуры и (рабочего) проектирования. Это «работа с битами», информационная. Словосочетание «определение системы» тем самым используется в двух разных значениях (и никогда в значении «словарное определение!):

• Информация о системе, выраженная в требованиях, архитектуре и неархитектурной части проекта/design

• Обобщённая/укрупнённая стадия жизненного цикла, то есть работы различных практик по созданию определения системы в первом смысле этого слова

Дальше линия времени делает перегиб, и логически начинается вторая стадия воплощения системы(system realization). Словосочетание «воплощение системы» тем самым тоже используется в двух значениях:

• Сама система как 4D индивид (как пространственно-временной экстент в физическом мире)

• Обобщённая/укрупнённая стадия жизненного цикла, то есть работы различных практик по созданию воплощения системы в первом смысле этого слова

Сам излом V нужен для того, чтобы показать суть верификации и валидации: изготовление деталей (неделимых далее в проекте модулей) системы делается и проверяется (verification) в соответствии с проектом/design, стрелки верификации показывают именно этот факт. Ради показа этих стрелок проверки соответствия определения и воплощения и сделана сама V-диаграмма: она показывает способ работы, в котором воплощение/создание системы (system realization) происходит не путём проб и ошибок, сразу работы с материалом, а сначала путём размышлений и моделирования – определения системы (system definition). И созданная (изготовленная в виде деталей, а затем собранная из этих деталей) система проверяется на соответствие её предварительно разработанному определению – эти проверки изображаются стрелочками на диаграмме.

Последнее, что происходит в ходе воплощения – это приёмка в эксплуатацию, которая проходит в форме проведения испытаний на соответствие определённым в самом начале стейкхолдерским потребностям (то есть проверяется, что происходит не с целевой системой, а с использующей).

На этом первые V-диаграммы обычно и заканчивались, но потом иногда начали изображать и стадию эксплуатации(работу/функционирования системы, system operation) как длинный горизонтальный отрезок. На нашем рисунке это «иногда» показано квадратными скобочками вокруг system operation. Внешний вид диаграммы больше стал напоминать квадратный корень, но название «V-диаграмма» осталось.

Стадию вывода из эксплуатации на V-диаграммах изображать так и не начали. Это отражает постепенное восприятие системного мышления инженерами: сначала идея жизненного цикла проекта разработки системы (то, чем занимаются системные инженеры в своём проекте), потом охват мышлением стадии эксплуатации, и только в самое последнее время (уже в 21 веке, начиная со стандарта ISO 15288, первая версия которого вышла в 2002 году) умолчанием является обязательное рассмотрение полного жизненного цикла – в том числе и (инвестиционный) замысел, и вывод из эксплуатации/уничтожение после использования.

Горизонтальная пунктирная линия, отделяющая верх и низ V-диаграммы часто используется для того, чтобы отделить практики и работы (в V-диаграмме практики и работы они перемешаны и чётко не разделяются) системной инженерии (то есть практики и работы с требованиями, архитектурой, верификацией и валидацией) от практик и работ предметной инженерии/инженерии по различным специальностям – по рабочему (а не архитектурному) проектированию механических, электрических элементов, кодированию софта, а затем изготовлению механических и электрических частей системы, разворачиванию программных частей системы на целевых компьютерах. Так что из диаграммы видно, что практики системной инженерии встречаются главным образом на начальных стадиях проекта/project и конечных стадиях, а в середине проекта превалирует работа самых других инженерных специальностей, направляемая архитектурными решениями.

V-диаграмма – это одна из первых «логических» диаграмм, «принципиальных схем жизненного цикла», где появляются деятельностные практики, именуемые по содержательным дисциплинам, а не только интересующие менеджеров и требующие ресурсов работы стадий жизненного цикла. V-диаграмма во многом хранит в себе черты водопадного жизненного цикла, но переход к двумерному отображению жизненного цикла от «колбаски» (даже показанной ступеньками «водопада») уже даёт многое – есть огромное число вариантов V-диаграммы, обсуждающих разные аспекты архитектурных решений по поводу жизненного цикла: каким образом практики задействуются в работах 180 180 https://incose-ru.livejournal.com/12765.html . V-диаграмма, сохраняющая хотя бы видимость водопадной последовательности применения практик, была не так радикальна, как спиральное изображение жизненного цикла, поэтому полюбилась менеджерам. V-диаграмма активно используется и сегодня.

На V-диаграмме удобно обсуждать классический слоган системной инженерии: все возможные работы правой части диаграммы нужно переносить в левую часть.Всё, что можно сделать на стадии определения системы, нужно делать именно на этой стадии: битами много дешевле оперировать, нежели атомами, особенно если речь идёт о сложных дорогих системах типа самолёта или энергоблока атомной электростанции. Вот данные INCOSE по стоимости исправления ошибок в зависимости от стадии жизненного цикла 181 181 https://www.bristol.ac.uk/media-library/sites/eng-systems-centre/migrated/documents/pdavies-blockley-lecture.pdf :

Учитывая то, что ведущая практика определения системы – это моделирование, то речь идёт о максимизации моделирования разного рода по сравнению с инженерной работой с воплощением системы и неизбежными при этом «пробами и ошибками». Думай, думай, моделируй, только потом один раз сделай.

« Моделированиев широком смысле – это эффективное по затратам использование чего-то одного вместо чего-то другого для мыслительных целей. Это позволяет нам использовать вместо реальности что-то такое, что проще, безопаснее или дешевле чем реальность для заданной цели; модель является абстракцией реальности в том смысле, что она не может представить все аспекты реальности. Это позволяет нам иметь дело с миром упрощённым способом, обходя сложность, опасность и необратимость реальности» 182 182 (Modeling, in the broadest sense, is the cost -effective use of something in place of something else for some cognitive purpose. It allows us to use something that is simpler, safer or cheaper than reality instead of reality for some purpose. A model represents reality for the given purpose; the model is an abstraction of reality in the sense that it cannot represent all aspects of reality. This allows us to deal with the world in a simplified manner, avoiding the complexity, danger and irreversibility of reality. «The Nature of Modeling.», Jeff Rothenberg, in Artificial Intelligence, Simulation, and Modeling, L.E. William, K.A. Loparo, N.R. Nelson, eds. New York, John Wiley and Sons, Inc., 1989, pp. 75 -92, http://poweredge.stanford.edu/BioinformaticsArchive/PrimarySite/NIHpanelModeling/RothenbergNatureModeling.pdf .