Системные испытания

1. Определить характеристики данной проектной ситуации, не соответствующие желаемому.

2 Определить источники резких изменений поведения в рамках данной ситуации.

3. Ввести существенные ограничения в источники вариабельности или снять их зарегистрировав результаты их влияния на характеристики ситуации, не отвечающие желаемому. Зарегистрировать также их влияние на другие характеристики данной проектной ситуации.

4. Выбрать наиболее перспективные и наименее опасные из изученных ограничений и использовать их для планирования и достижения желаемых изменений.

Основным предположением в системных технических испытаниях является то, что внешняя модель не может контролировать ситуацию, если она не основана на адекватном знании причин и следствий в рамках контролируемой системы.

На рис. 9. 11 показано, что знание К не охватывает полностью ситуацию S, поэтому модель М, представляющая К, не сможет дать обобщенных результатов, которые могли бы адекватно контролировать функционирование S. Именно это может произойти, если для ликвидации транспортных заторов планируется расширение дороги. Такое решение могло быть принято на основании математической модели, используемой для определения числа рядов движения, необходимых для прохождения существующего транспорта без задержки. Эта модель представляет далеко не полную картину о причинах транспортных заторов в городе. Авторы модели могут, например, исходить из неправильной предпосылки, что заторы создаются только из-за отсутствия надлежащего пространства между машинами, так что обеспечение большего пространства решит проблему. Когда ширина дороги увеличится, заторы на этой дороге действительно могут исчезнуть, но они будут возникать на впивающихся в нее боковых дорогах, которые остались узкими. Если и эти дороги расширить, они привлекут к себе больший поток машин, и тогда заторы вновь возникнут на главной магистрали, ширина которой была увеличена ранее. Все это объясняется тем, что в модели учитывается только часть переменных, характеризующих первоначальную ситуацию. До тех пор пока не будут вскрыты все факторы, оказывающие существенное влияние на решение предпринять поездку, приходится в качестве модели использовать саму реальную ситуацию. Сложная ситуация, в которой известны последствия, но не известны вызвавшие их причины, может быть решена только с помощью проектных методов, основанных на системной модели. Принципы системных технических испытаний подробно описаны Биром.

а) Результаты их не всегда воспроизводимы, так как нет возможности выяснить, является ли исследуемая ситуация точной копией предыдущей или отличается от нее и от аналогичных ситуаций, возникших в других местах. Меры, основанные на системных исследованиях и призванные ликвидировать заторы в утренние часы, не применимы в вечерние часы без дополнительных системных технических испытаний. Это объясняется тем, что пока нет способа заранее установить, что одна схема движения городского транспорта является или не является адекватной моделью другой.

б) Системные технические испытания могут касаться только существенных последствий. Они не чувствительны к незначительным эффектам,   которые   можно обнаружить только в результате многократных повторных экспериментов (незначительные побочные последствия, описанные в примере 1, обнаружены путем дополнительных системных испытаний с помощью экспертных оценок). Не может быть оправданно вычисление средних значений или сходных статистических характеристик по результатам нескольких системных испытаний, так как нет средств обеспечить постоянство ситуации («ситуация» сама является главной неизвестной величиной).

Системные испытания имеют преимущество перед использованием отдельных моделей, частных вычислений и особых для каждого случая языков задачи в тех случаях, когда имеются сомнения относительно правильности установления причин и следствий в реальной ситуации и характера их взаимосвязей. Они полезны также в тех случаях, когда имеющиеся модели не могут учесть все важные взаимосвязи причин и следствий, которые по предположению характерны для данной ситуации. Результаты таких системных испытаний применимы, однако, только к данной исследуемой ситуации.

Изучить принципы системных испытаний нетрудно. Значительная доля изобретательности, а также научного и практического опыта требуется, однако, для отыскания путей применения недорогих, быстрых и достаточно информативных ограничений. Интерпретация результатов системных экспериментов требует игнорирования многих частностей, которые должны учитываться при многократно повторяющихся научных экспериментах; здесь отыскиваются только существенные эффекты. Системные испытания предполагают также способность получать от наблюдателен — как экспертов, так и неэкспертов — факты, относящиеся именно к новой ситуации, и отличать их от тех, которые справедливы только для других ситуаций, с которыми эксперты и не эксперты просто более знакомы.

Системные испытания требуют по крайней мере на порядок величины меньших затрат времени и средств, чем традиционный научный метод, при котором каждый раз изменяется только одна переменная, а остальные поддерживаются постоянными. Например, системные испытания, выполненные автором над параметрами автомобильных сидений, потребовали только одного человеко-года, в то время как лабораторные исследования вибраций, проведенные до системных испытаний, заняли около 10 человеко-лет, не дав при этом какой-либо информации, которая оказалась бы полезной для конструкторов и дизайнеров автомобильных сидении. Однако системные испытания требуют значительно больших затрат времени и средств, чем консультации и обсуждения в комиссиях, представляющие собой традиционную основу для принятия важных проектных решений на уровне систем.

Предотвращение транспортных заторов в городах.

Эти характеристики выявляются либо путем привлечения квалифицированных специалистов, либо с помощью методов, представленных в методах «Поиск литературы», «Выявление визуальных несоответствий», «Интервьюирование потребителей», «Анкетный опрос», «Исследование поведения потребителей». В данном случае нежелательными характеристиками считаются следующие: медленное движение транспорта, скопление транспорта на перекрестках, раздражение пассажиров и неопределенная продолжительность поездки.

а) Планировка улице большим количеством разнообразных путей между некоторыми, если не всеми, пунктами отправления и назначения.

б) Индивидуальные особенности водителей (владельцев автомобилей), разнообразие их пунктов отправления и назначения и способность водителей резко и неожиданно изменять свои планы (частично или полностью).

в) Общая транспортная ситуация в городе с переменной плотностью движения в разных местах и в различное время.

г) Интеллектуальные способности регулировщика движения (реакция которого на систему транспорта в целом может быть весьма различной, но в конкретном случае ограничена небольшим участком движения транспорта, за которым он наблюдает на перекрестке).

Предполагается, что в рассматриваемом случае в системе управления городским транспортом не применяются ЭВМ, являющиеся еще одним источником введения резких изменений.

На этом этапе процесса системных технических испытаний необходима особая изобретательность, чтобы найти пути, не требующие больших затрат для введения или снятия существенных ограничений. Очевидно, что ограничениями, которые могут значительно уменьшить скопления транспорта, являются такие, которые объединяют ряд указанных выше источников вариабельности так, что они регулируют друг друга. Все четыре источника вариабельности (планировка улиц, индивидуальные особенности водителей, транспортная ситуация и регулировщики) в настоящее время разрознены из-за недостатка коммуникационных связей с водителями и невозможности для регулировщиков увидеть с высоты птичьего попета то, что происходит внизу.

Ниже приводятся два метода создания экспериментальных связей между четырьмя источниками вариабельности ситуации.

а) Наблюдая за движением с вертолетов, регулировщики по радио передают водителям названия улиц, в которых скапливается транспорт, чтобы водители не пользовались ими в данный момент.

б) Регулировщики на главных перекрестках сообщают по радио примерную скорость и плотность движения. В Центре управления эти данные заносятся на карту, моделирующую уличное движение, с целью нахождения самых быстрых путей между крупными пунктами отправления и назначения. Пути в виде предписаний передаются регулировщикам на перекрестках, а они отображают необходимые изменения в движении на импровизированных динамических указателях (например, используя намагниченные буквы на стальных панелях).

Эти два примера не единственные, но они достаточно хорошо иллюстрируют сам принцип. В любом из этих случаев результаты скопления транспорта могут быть зарегистрированы соответствующим регулировщиком.

Результаты влияния на другие характеристики ситуации можно зарегистрировать, выявив разнообразные мнения в представительной выборке пассажиров н пешеходов данного города методами открытых референдумов и анкетного опроса, предназначенными для фиксации только существенных результатов. Сложнее определить побочные результаты длительного воздействия, которые могут быть как неблагоприятными, так и благоприятными. Можно было бы пригласить для участия в проведении экспериментов оплачиваемых специалистов из различных областей деятельности (деловой, профессиональной, технической и научной), с тем чтобы они наблюдали в течение какого-то времени за незначительными признаками изменений, которые в конечном счете могут привести к серьезной опасности, либо к положительным, отрицательным или другим побочным результатам. Системные технические испытания должны проводиться в течение длительного времени, достаточного для адаптации человека и возникновения компенсаторного поведения. На это может потребоваться несколько месяцев.

Если одно из нескольких ограничений вызвало значительное уменьшение транспортных заторов и не привело к недопустимым затратам и последствиям, оно должно быть выбрано для подробного рассмотрения и дальнейшей разработки. Результирующая система управления движением может и не иметь физического сходства с импровизированными информационными связями системных технических испытаний, но она, безусловно, будет включать тот же операционный принцип; например, во внедренной системе управления для анализа транспортной ситуации и формулирования предписаний можно вместо регулировщиков использовать ЭВМ. Аналогично наблюдение за уличным движением с вертолета может быть заменено установленными у тротуара измерителями уровня шума, которые будут по телефонному кабелю дана сигналы, соответствующие скорости и плотности движения. В течение определенного периода времени, пока разрабатываются окончательные средства, могут применяться некоторые паллиативные меры, чтобы люди могли сразу воспользоваться хотя бы некоторыми преимуществами разрабатываемой системы.

Примеры системных технических испытаний приводятся и в методе «Поиск границ» (пример 2), где дается описание технических испытаний реакции потребителей на классные доски больших размеров. Принципы технических испытаний и затраты на них кратко рассмотрены в методе «Исследование поведения потребителей».

Оригинальный метод технических испытаний телефонной сети описан Карлином. В этом случае нежелательными характеристиками были задержки и ошибки в наборе номера телефона.

Источниками вариабельности поведения были

а) абонент и б) телефонистка.

В качестве ограничений вводились жесткие правила поведения, которым должны были следовать телефонистки, чтобы у абонентов создавалось впечатление об использовании вместо дискового набора «машины, распознающей голос». (В то время практически невозможно было спроектировать такую машину, но экспериментаторы хотели проверить ее ценность для абонентов и выяснить, не вызовет ли введение подобной машины какие-либо побочные явления.) В результате испытаний (в которых абонентов удалось ввести в заблуждение) было найдено, что многие из предполагавшихся трудностей применения телефона без наборного диска в действительности не возникли; большинству абонентов понравилось это устройство, и они без труда смогли им пользоваться. Выявлен был поразительный побочный эффект: заики переставали заикаться, уверенные в том, что они называют номер телефона машине, а не оператору.