Социотехническое проектирование

Задача современного инженерного корпуса – это не просто создание технического устройства, механизма, машины. В его функции входит и обеспечение их формального функционирования в обществе, удобство обслуживания, бережное отношение к окружающей среде, благоприятное эстетическое воздействие и т.п. Мало создать техническую систему, необходимо организовать социальные условия её внедрения и функционирования с максимальными удобствами и пользой для человека.

Отрицательный опыт разработки автоматизированных систем управления (АСУ) очень хорошо показывает недостаточность узкотехнического подхода к созданию сложных человеко-машинных систем. В эту сферу, по сути дела, социотехнических разработок первоначально пришли специалисты из самых разных областей науки и техники и вполне естественно привнесли с собой соответствующее видение объекта исследования и проектирования. Скажем, специалисты в области теории автоматического регулирования видели в АСУ лишь совокупность передаточных функций и определенных структурных блоков, которые надо было связать. Тот факт, что АСУ – это прежде всего социально-экономическая система, в которую внедряются средства вычислительной техники, осознавался очень и очень долго. В сознании инженеров витала идея о том, что хотя бы в предельном случае автоматизированная система управления должна стать автоматической. Иными словами, она должна стать полностью автоматизированной, т.е. технической системой, исключающей человека. С этим фактом, как нам представляется, связаны многие неудачи в истории разработки и внедрения АСУ. В соответствии с таким видение существа дела, все отрасли, объединения, предприятия кинулись срочно закупать вычислительную технику, ещё точно не зная, как её использовать. При этом не учитывалось, что социальный организм, в который встраивается данная техника, должен быть перестроен, иначе АСУ, вместо сокращения управленческого персонала, ради чего они и внедрялись, приводят к его увеличению. Для внедрения АСУ была необходима перестройка всей хозяйственной деятельности цеха, предприятия, отрасли, а не автоматизация рутинных процедур человеческой деятельности путем замены человека машинными компонентами. Машинные компоненты выступают в таком случае уже как подчиненные более общей и глобальной социально-экономической задаче.

Таким образом, если в системотехническом проектировании главное внимание уделяется машинным компонентам, то в социотехническом проектировании главное внимание уделяется человеческой деятельности, её социальным и психологическим аспектам. Однако и до сих пор проектировщики зачастую пользуются старыми средствами и неадекватными модельными представлениями. В чем же заключается специфика современного социотехнического проектирования и что все же позволяет называет его проектированием?

Прежде всего, социотехническое проектирование характеризуется гуманитаризацией. Проектирование само становится источником формирования проектной тематики и тем самым вступает в сферу культурно-исторической деятельности. Помимо этого, в качестве объекта проектирования выступает и сама сфера проектной деятельности (Так называемое «Проектирование проектирования»). Поэтому в этой сфере формируется особый методический слой, направленный на выработку норм и предписаний для проектных процедур, и теоретический слой, обеспечивающий методистов знаниями об этих процедурах.

Социотехническое проектирование – это проектирование без прототипов, и поэтому оно ориентировано на реализацию идеалов, формирующихся в теоретической или методологической сферах или в культуре в целом. Его можно охарактеризовать как особое проектное движение, в которое вовлечены различные типы деятельности: производственная, социального функционирования, эксплуатационная, традиционного проектирования и т.п. В роли проектировщиков стали выступать и ученые (кибернетики, психологи, социологи). Проектирование тесно переплетается с планированием, управлением, программированием, прогнозированием и организационной деятельностью. Вовлеченные в проектное движение, они не только трансформируются сами, но и существенно модифицируют проектирование вообще. Что же в таком случае позволяет называть все это проектированием? Сфера проектирования, хотя и включает в себя в настоящее время деятельность многих видов, оставляет на первом плане конструктивные задачи, подчиняя им все остальные.

Рассмотрим основные проблемы социотехнического проектирования на примере градостроительного, эргономического проектирования, дизайна систем (художественного конструирования) и оргпроектирования.

В градостроительном проектировании особенно остро стоит задача внедрения, с которой тесно связана разработка идей «перманентного проектирования» когда отдельные стадии реализации проектов уточняются на основе опыта функционирования уже выполненных на предыдущих стадиях блоков проектируемой системы. В связи с этим возникает сложная проблема организации и реорганизации самой проектной деятельности, цикла проектирования. Данную функцию выполняет методология проектирования, поскольку социотехническая деятельность вынуждена ориентироваться на целый комплекс наук, а не какую-либо одну социальную и тем более техническую дисциплину. Методология проектирования практически обеспечивает связь проектирования с другими сферами (например, производством и потреблением), учитывая динамику каждой из этих сфер. Проникновение конкретно-методологических рекомендаций в проектировочную деятельность характерно для всех видов социотехнического проектирования. Продукт социотехнической деятельности- сложную систему – нельзя увидеть, услышать, осязать как объект исследования классической технической науки или как штучное изделие, бывшее продуктом традиционной инженерной деятельности. В градостроительном проектировании жизненное пространство района или квартала, людские потоки и размещение элементов бытового обслуживания остаются вне поля зрения заказчика в момент сдачи объекта в эксплуатацию. Перед ним предстает лишь совокупность зданий, асфальтированных дорог и зеленых насаждений, и весь этот комплекс должен отвечать более или менее четким техническим и эстетическим требованиям. Однако это не означает, что первые требования существуют в реальности, а последние – нет. Напротив, недочеты авторов проекта самым непосредственным образом ощущаются жителями, влияют на их работоспособность и самочувствие.

В настоящее время в дизайне, художественном конструировании определилось четкое противопоставление «штучного дизайна» (проектирования единичных промышленных изделий) и дизайна систем. Дизайн не должен лишь дополнять инженерное проектирование. Он является более развитой формой проектирования. Особенностью дизайна систем является четкое осознание его связи с предшествующей художественной культурой. Дизайнер нередко обращается за поиском образов, нужных образцов, концептуальных схем к культурному наследию человечества. Например, в контексте дизайна систем исследуется генезис типологическим форм культурной программы, переосмысление классицизма и романтизма не столько как исторических явлений, сколько как фундаментальных типов и моделей художественного сознания, которые программируют подходы и творческие методы в дизайне систем. Дизайн, сам являясь органической частью современной культуры, особенно рельефно подчеркивает её проектность, которая проявляется прежде всего в том, что наличие нереализованных проектов не менее важно для социума, чем уже реализованных.

Дизайнер выполняет сразу несколько профессиональных ролей. Во-первых, он выступает как исследователь и тогда действует в соответствии с нормами научно-теоретической деятельности. Во-вторых, ему приходится выполнять функции инженера-проектировщика и методиста, рассматривать продукт своей деятельности как особого рода проект. В-третьих, он художник, наследующий и эстетически преобразующий все достижения предшествующей художественной культуры в целях создания нового произведения искусства. Однако он вынужден, не отождествляя себя полностью со всеми перечисленными ролями, осознать себя как дизайнера в рамках вполне определенного профессионального сообщества. Он должен представлять объект и процесс собственной деятельности как единое целое – единую систему и целостную деятельность, как дизайн систем. Эта многоликость, и в то же время единство, профессиональных ролей приучает его мышление к внутренней диалогичности и рефлексии, к необходимости постоянно мысленно заимствовать у участников кооперации их позиции и восстанавливать их логику, разрушает традиционную для классической естественной и технической науки монологичность и монотеоретичность, стирает грани между исследованием и проектированием, собственно получением знаний и их использованием, между знанием и деятельностью. В одних случаях дизайнер выполняет лишь вспомогательные функции оформителя в группе проектировщиков, в других он играет ведущую роль, контролируя все параметры проектируемой вещи, но нередко он выполняет нечто среднее между этими двумя типами деятельности, координируя специалистов-проектировщиков. Кроме этого, в сферу проектирования попадает и организация процесса проектирования. Главное своеобразие дизайна систем по сравнению с дизайном вещей состоит в том, что сама организационная ситуация становится предметом осмысления, моделирования и программирования, неотъемлемой частью объекта проектирования.

На примере эргономического и инженерно-психологического проектирования отчетливо видно, что здесь осуществляется проектирование именно человеческой деятельности (в человеко-машинных системах). Это – комплексный вид деятельности, методологической основой которой является системный подход. Задачей эргономики является разработка методов учета человеческих факторов при модернизации действующей техники и создание новой технологии, а также соответствующих условий деятельности.

Весьма близком к эргономическому проектированию является инженерно-психологическое проектирование. Они различаются в дисциплинарном плане: последнее более жестко ориентировано на психологию как на базовую дисциплину. В инженерно-психологическом проектировании первоначально человеческие факторы рассматривались лишь наряду с машинными компонентами и даже как подчиненные им. В этом плане оно было вначале лишь частью системотехнического проектирования. На современном этапе развития речь идет о проектировании человеческой деятельности, в которую включены машинные средства.

В инженерно-психологическом проектировании можно выделить три основных установки: системотехническую, инженерно-психологическую и социотехническую.

В первом случае сугубо технический подход превалирует над гуманитарным. Согласно системотехнической точке зрения, машинной функционирование, индивидуальная деятельность человека и деятельность коллектива людей могут быть адекватно описаны с помощью одних и тех же схем и методов, которые создавались для описания функционирования машины. Сторонники этой точки зрения мыслят инженерно-психологическое проектирование как составную часть системотехнического проектирования, а проект деятельности оператора для них, как правило, полностью исчерпывается алгоритмом его работы, лишь с указанием на специфику человеческого компонента. В социотехническом проектировании объектом проектирования становится коллективная человеческая деятельность, поэтому оно неизбежно должно ориентироваться на социальную проблематику как на определяющую. Объектная же область инженерно-психологического проектирования ограничивается индивидуальными аспектами деятельности. Таким образом, инженерно-психологическое проектирование представляет собой промежуточный вариант между системотехническим и социотехническим проектированием.

Эргономическое проектирование по самой своей сути является социотехническим, поскольку, наряду с психологией, физиологией, анатомией, гигиеной труда, в нем большое внимание уделяется социальным, социально-психологическим, экономическим и другим факторам. Если системотехника ориентирована, в конечном счете, на максимально возможную и разумную автоматизацию человеческой деятельности, то в эргономике такой подход неприемлем принципиально. Эргономика анализирует специфические черты деятельности сложной человеко-машинной системы, а технические средства рассматриваются как включенные в неё. И если в системотехнике с определенной поправкой можно все же считать алгоритмическое описание деятельности удовлетворительным, то с точки зрения эргономики, такие описание просто не работает, поскольку является слишком грубым и приблизительным. Поэтому эргономическое описание фиксируется в виде особых концептуальных схем деятельности, которые формируются, с одной стороны, на основе систематизации методической работы, а с другой – на базе конкретизации представлений деятельности, развитых в системном подходе.

Оргпроектирование связано прежде всего с совершенствованием, развитием, перестройкой организационных систем управления, проектированием организаций, организационных систем управления, построением структур управления организациями. Оно неразрывно связано с системным анализом как средством рационализации управленческой деятельности. Даже традиционные работы по научной организации труда осознаются сегодня как оргпроектирование. Одним из современных направлений оргпроектирования является проектирование организационных нововведений. Оргпроектирование все больше выступает реорганизацией всей управленческой деятельности (системны управления в целом), где большое значение имеет не столько проектирование, сколько внедрение, подведение существующей системы управления под проект.

Из приведенных примеров видно, что социотехническое проектирование выходит за рамки традиционной схемы «наука-инженерия-производство» и замыкается на самые разнообразные виды социальной практики (например, на обучение, услуги, обслуживание), где классическая инженерная установка перестает действовать, а иногда имеет и отрицательное значение. Все это ведет к изменению самого содержания проектной деятельности, которое прорывает ставшие для него узкими рамки инженерной деятельности и становится самостоятельной сферой современной культуры.

Социотехническая установка современного проектирования оказывает влиянием на все сферы инженерной деятельности и всю техносферу. Это выражается прежде всего в признании необходимости социальной, экологической оценки техники, в осознании социальной ответственности инженера и проектировщика.

Проблемы системотехники

Возрастание специализации различных видов инженерной деятельности во второй половине ХХ века привело к необходимости её теоретического описания. Выделение в сфере инженерной деятельности проектирования и его обособление к самостоятельную область деятельности привело к кризису традиционного инженерного мышления, ориентированного на приложение знаний лишь естественных и технических наук и на создание относительно простых технических систем. Наряду с прогрессирующей дифференциацией инженерной деятельности по различным отраслям и видам, нарастает процесс её интеграции. Для осуществления интеграции требуются особые специалисты – инженеры-системотехники. Инженерная деятельность становится весьма сложной, требующей организации и управления человеко-машинными системами. В этих условиях формируется системотехническая деятельность, направленной на создание сложных технических систем.

Анализ системотехнической деятельности показывает, что она неоднородна и включает в себя различные виды инженерных разработок и научных исследований. В неё оказываются вовлеченными многие отраслевые и академические институты. Над одними и теми же проектами трудятся специалисты самых различных областей науки и техники. В силу этого координация всех аспектов системотехнической деятельности оказывается нетривиальной научной, инженерной и организационной задачей. Для подтверждения сказанного отметим, что системотехническая деятельность осуществляется различными группами специалистов, занимающихся разработкой отдельных подсистем. Расчленение сложной технической системы на подсистемы идет по разными признакам: в соответствии со специализацией, существующей в технических науках; по области изготовления относительно проектировочных и инженерных групп; в соответствии со сложившимися организационными подразделениями. Кроме того, для реализации системотехнической деятельности требуется группа особых специалистов-координаторов – главный конструктор, руководитель темы, главный специалист проекта или службы научной координации, руководитель научно-тематического отдела. Эти специалисты осуществляют координацию и научно-тематическое руководство и в плане объединения различных подсистем, и в плане объединения отдельных операций системотехнической деятельности в единое целое.

Подготовка такой группы специалистов-координаторов требует развернутого представления о методах описания системотехнической деятельности. Среди имеющихся способов такого описания рассмотрим три основных: членение системотехнической деятельности по объекту (этапы разработки системы); описание последовательности фаз и операций системотехнической деятельности; анализ её с точки зрения кооперации работ и специалистов.

Этапы разработки системы выделяются в соответствии с членением системотехнической деятельности по объекту. В ходе проектирования изменяется представление о сложной технической системе, происходит последовательная конкретизация моделей этой системы.

Рассмотрим этот способ описания системотехнической деятельности на примере работы У. Гослинга «Проектирование технических систем». В ней представлены общие процедурные правила создания систем на различной материальной основе. Системотехническая деятельность рассматривается как процесс синтеза функциональной модели системы и затем её преобразования в структурную модель (или её реализации). Каждый этап связывается с определенными средствами символического и графического представления системы. Функциональная модель воспроизводит протекание в реальной системе субстанции (вещества, энергии или информации). Гослинг назвал такую модель поточной системой. В ней могут вводиться определенные промежуточные преобразования, т.е. описываться операции, которые выполняет каждый элемент системы по отношению к внутреннему потоку. В качестве функциональных моделей могут быть использованы, например, алгебраические модели.

Структурные модели делятся на диаграммы протекания субстанции и блок-схемы. Диаграмма протекания субстанции показывает последовательность операций и дает минимум информации о плане построения системы. В блок-схеме даны форма субстанции на входах одного и выходах другого элемента. Для этой цели используются особые элементы – трансдьюссеры-преобразователи формы субстанции.

В функциональной модели строгая последовательность может и не соблюдаться. Эта модель может быть получена с помощью аналогий, либо задача сводится к подсистемам, либо модель составляется с помощью модификации некоторых элементов доступной системы. Для создания системы необходимо сочетание блок-системы, поточной диаграммы и функциональной модели. В результате получается некоторое целостное описание системы, составляющие которой взаимно дополняют друг друга.

Членение системотехнической деятельности по объекту во многом зависит от того, каким образом представляется инженером-системотехником сама сложная техническая система. Такое членение определяется не только объективными характеристиками, но и возможностями проектирования, изучения, изготовления этой системы. Оно используется для организации функционирования подсистем и объединения их в единую систему.

Второй способ описания системотехнической деятельности заключается в выделении в ней последовательности фаз, а в самих этих фазах – цепи действий, или обобщающих операций. Описание системотехнической деятельности как последовательности фаз и операций соответствует её разбивке с точки зрения временной организации работ, параллельной и последовательной связи между ними, возможности выделения фрагментов деятельности. Это представление системотехнической деятельности используется главным образом для синхронной организации и установления последовательности операций (алгоритма разработки системы). Оно также служит средством решения задачи автоматизации проектирования сложных технических систем.

Обычно системотехническая деятельность распадается на следующие шесть фаз: подготовка технического задания (иначе, аванпроекта) – предпроектная стадия; разработка эскизного проекта; изготовление; внедрение, эксплуатация и оценка. В современных условиях иногда добавляется ещё одна фаза – «ликвидация», или «уничтожение» системы. На каждой фазе системотехнической деятельности выполняется одна и та же последовательность обобщенных операций. Эта последовательность включает в себя анализ проблемной ситуации, синтез решений, оценку и выбор альтернатив, моделирование, корректировку и реализацию решения.

Системотехническая деятельность как последовательность фаз, шагов и задач наиболее развернуто представлена в книге М. Азимова «Введение в проектирование». В книге подробно рассмотрены три фазы: изучение осуществимости, предварительное проектирование и детальное проектирование. Дается следующая хронологическая структура этих фаз.

Первом шаге изучения осуществимости начинается с анализа потребностей Цель данной фазы – выявление множества пригодных решений проектной проблемы. Начальной точкой системотехнической деятельности является гипотетическая потребность, существующая в определенной социально-экономической сфере. Обычно потребность проявляется тогда, когда становится возможной её экономическая реализация. Она предполагает определенное техническое исполнение, такую техническую систему, которая делает её удовлетворение возможным.

Во втором шаге изучения осуществимости исследуется порожденная потребностью проектная проблема. Прежде чем пытаться найти возможные её решения, проектная проблемы должна быть определена и сформулирована. В инженерной формулировке проблемы, являющейся результатом «идентификации системы», определяются параметры системы, ограничительные условия и главные проектные критерии. Проектируемая система рассматривается как «черный ящик», содержание которого неизвестно.

Третий шаг изучения осуществимости представляет собой синтез возможных решений. Синтез заключается в «прилаживании» друг к другу частей или отдельных идей проекта с целью получения интегрированного целого. Из полученных в результате синтеза множества внушающих доверие альтернативных решений должны быть выбраны потенциально пригодные решения проблемы. Каждое из них является абстракцией, идеализацией, которая учитывает только некоторые главные факторы, но опускает многие второстепенные факторы. Последние могут, однако, иметь решающее значение при выяснении возможности или невозможности данного решения.