Владимир Петров - Законы развития систем

К вещественным элементам относятся, например, все механические части , в частности корпус .

К энергетическим элементам относятся топливо , источники и преобразователи различных видов энергии .

К информационным элементам могут, например, относиться элементы системы управления , обработки , хранения и передачи информации .

Элементы

Пример 6.12. Телефон.

К вещественным элементам относятся, например, микрофон , наушник , корпус и т. д.

К энергетическим элементам относятся источники электрического тока .

К информационным элементам могут, например, относиться элементы системы управления , преобразования и передачи звука , АТС , линии передачи сигналов и т. п.

Пример 6.13. Автомобиль.

К вещественным элементам относятся, например, все механические части , в частности, корпус , подвеска и т. п.

К энергетическим элементам относятся топливо , топливный бак , двигатель , аккумулятор и т. д.

К информационным элементам , например, относятся элементы системы управления , обработки, хранения и передачи информации .

6.2.2. Закон избыточности

Необходимым условием принципиальной работоспособности системы является наличие избыточности системы.

Избыточность — это закономерность, по которой приблизительно 20% функций , элементов и связей системы выполняют около 80% работы .

При создании работоспособной системы нужно учитывать, что для выполнения какой-либо работы, кроме основных элементов и связей (выполняющих главную функцию), необходимо еще приблизительно 80% вспомогательных , причем они, как правило, выполняют только 20% основной работы . Учитывая это, следует предусмотреть лишний расход вещества, энергии и информации (приблизительно 20% на обеспечение главной функции и 80% основных и вспомогательных) .

В общем виде закон избыточности формулируется как « 20% усилий дают 80% результата, а остальные 80% усилий — лишь 20% результата» 289.

Этот закон был открыт итальянским экономистом и социологом Вильфредо Парето (Vilfredo Federico Damaso Pareto) в 1897 году. Он получил название « Закон Парето» или « Принцип Парето» .

Избыточностьможет быть:

— функциональной;

— структурной.

Функциональная избыточность определяется тем, что для обеспечения работоспособности системы, помимо главной функции , необходимо выполнять еще основные и вспомогательные функции .

Функциональная избыточность

Главная функция

Пример 6.14. Телефон.

Главная функция телефона — передавать звук , в частности голос. Необходимо подобрать вспомогательные функции, обеспечивающие передачу звука, — это принятие и передача звука. Эти функции выполняются микрофоном и наушником.

Пример 6.15. Автомобиль.

Главная функция транспортных систем — перемещение объекта на определенное расстояние. Эту функцию выполняет рабочий орган. В зависимости от среды перемещения меняется его структура. У автомобиля — это колесо.

Основные функции

Пример 6.16. Телефон.

Помимо главной функции (передача звука) телефон для обеспечения работоспособности выполняет основные функции , обеспечивающие передачу звука: например, набор номера (наборное поле), обеспечение энергией (источник энергии) и т. д.

Пример 6.17. Автомобиль.

Помимо главной функции (перемещение объекта) автомобиль для обеспечения работоспособности выполняет основные функции , обеспечивающие энергию и информацию, например, преобразование энергии (двигатель), хранение энергии (топливный бак), передача энергии (трансмиссия), изменение скорости (коробка передач), управление (рулевое управление, педали) и т. д.

Структурная избыточность определяется необходимостью введения дополнительных элементов и связей , кроме рабочего органа , для обеспечения работоспособности системы; наличием, как минимум, источника ( бензин ) и преобразователя энергии ( двигателя ), системы управления и связи (в частности, трансмиссии ).

Структурная избыточность

Пример 6.18. Телефон.

Помимо рабочего органа (микрофона и наушника) телефон для обеспечения работоспособности имеет другие элементы , например, наборное поле, источник энергии и т. д.

Пример 6.19. Автомобиль.

Помимо рабочего органа (колеса) автомобиль для обеспечения работоспособности имеет другие элементы , например, двигатель, топливный бак, трансмиссию, коробку передач, рулевое управление и т. д.

Пример 6.20. Компьютер IBM.

Одной из самых первых корпораций, взявших на вооружение принцип 80/20 и наиболее успешно использовавших его, была IBM. Вот почему большинство специалистов по компьютерным системам, получивших профессиональную подготовку в 1960-х и 1970-х гг, хорошо знают эту теорию. В 1963 году в IBM обнаружили, что примерно 80% компьютерного времени тратится на обработку 20% команд программы. Компания немедленно переделала системное программное обеспечение так, чтобы наиболее используемые 20% были наиболее доступны и удобны для пользователя, что сделало компьютеры IBM в большинстве приложений более эффективными и быстрыми в большинстве приложений, чем машины конкурирующих компаний.

Разработчики персональных компьютеров и программного обеспечения нового поколения, например, Apple, Lotus, Microsoft , применяли принцип 80/20 с еще большей изощренностью и сделали свои машины более дешевыми и простыми в работе. Этим они завоевали новые массы покупателей, которые раньше бежали бы от компьютера как от огня.

Такое же соотношение характерно для выполнения любого вида работы. Основная часть работы (80—90% готовности) выполняется за 20% времени, а доведение ее до конца требует еще 80% времени.

В связи с этим часто работу не доводят до конца.

Пример 6.21. Разработка компьютерных программ.

Многие программные компании выпускают на рынок не полностью отработанные программы, и пользователи сообщают компании об имеющихся ошибках.