В. П. Алексеев, Д. В. Озёркин
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МЕТОДЫ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
Учебное пособие
ТОМСК 2012
Министерство образования и науки Российской Федерации
ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР)
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой КИПР
______________В. Н. ТАТАРИНОВ
“___” ___________20___ г. В. П. Алексеев, Д. В. Озёркин
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И МЕТОДЫ
НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА
Учебное пособие
2012
2
Рецензент: профессор, д. ф. -м. н. Кузнецов Г. В. Эксперт СибРОУМО: зав. кафедрой приборостроения Красноярского госу-
дарственного технического университета, д. т. н. , профессор Громыко А. И. Алексеев В. П. , Озёркин Д. В. Системный анализ и методы научно-технического творчества. Учебное посо-
бие для студентов специальностей 210201 «Проектирование и технология ра-
диоэлектронных средств», 160905 «Техническая эксплуатация транспортного
радиооборудования». Томск: Томский государственный университет систем управления и радио-
электроники, 2012. – 325 с. В процессе подготовки пособия использованы монографии, учебники,
учебные пособия и дидактические материалы, опубликованные ранее в рос-
сийских изданиях. Основой для пособия послужил опыт преподавания ука-
занного курса на радиоконструкторском факультете ТУСУР в период с 1977
г. по настоящее время в рамках программы целевой индивидуальной подго-
товки (ЦИПС) для студентов-радиоконструкторов. Алексеев В. П. , Озёркин Д. В. 2012
Кафедра КИПР Томского
государственного университета систем
управления и радиоэлектроники, 2012
3
СОДЕРЖАНИЕ
1 Введение... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
2 Системный анализ в проектировании ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 8
2. 1 Определение и свойства систем РЭС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 8
2. 2 Структура систем РЭС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 23
2. 3 Моделирование систем РЭС... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 34
2. 3. 1 Классификация моделей ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 34
2. 3. 2 Теоретические основы моделирования систем РЭС ... ... ... ... ... ... ... . . 67
2. 4 Способы управления системами ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 81
3 Методы научно-технического творчества ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 106
3. 1 Постановка задачи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 106
3. 2 Критерии развития технических объектов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 122
3. 3 Методы исследования в научно-техническом творчестве ... ... ... ...
... ... ... 139
3. 3. 1 Теоретический метод исследования ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 139
3. 3. 2 Экспериментальный метод исследования... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 143
3. 4 Методы генерации новых технических решений при
проектировании РЭС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 148
3. 4. 1 Метод мозговой атаки ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 148
3. 4. 2 Метод эвристических приемов... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 160
3. 4. 3 Морфологический анализ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 172
3. 4. 4 Функционально-стоимостной анализ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 197
3. 4. 5 Использование теории решения изобретательских задач ... ... ... ... 218
3. 5 Технология прикладного системного анализа при
проектировании систем РЭС ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 243
3. 6 Методический пример использования технологии
прикладного системного анализа при проектировании РЭС ... ... ... ... ... . . 249
4 Заключение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 265
Рекомендуемая литература ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 266
Приложение 1 – Межотраслевой фонд эвристических
приемов преобразования объекта ... ... ... ... ... ... . . 269
Приложение 2 – Обобщенный эвристический метод ... ... ... ... ... ... . 279
Приложение 3 – Фонд физико-технических эффектов (ФТЭ) ... . . 288
Список литературы к Приложению 3 ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 324
1 ВВЕДЕНИЕ
Ставя перед собой задачу наиболее полного учета факторов, влияющих
на процесс проектирования радиоэлектронных средств, инженеры-
конструкторы неизбежно приходят к необходимости иметь дело со сложными
комплексными явлениями, относящимися к принципам функционирования,
производства и эксплуатации синтезируемых систем.