Необходимость хорошей модульности
Система должна собираться из модулей по принципу подводной лодки, в которой все отсеки делаются максимально автономными --- если один из них будет затоплен, это не будет означать затопления подводной лодки.Это верно и для «железных», и для программных, и для организационных, для всех систем.
В системе все части системы взаимосвязаны, в системном окружении они ведут себя совершенно не так, как могли бы вести себя без системного окружения. Если у нас нет чётко выделенных и хорошо описанных интерфейсов, через которые мы контролируем все взаимодействия в системе, то любая попытка улучшить модуль может привести не только к улучшению этого модуля, но и дать побочный эффект: ухудшить систему в целом через влияние на другие модули по неотслеживаемым связям.
Вот графики компьютерной симуляции зависимости падения стоимости разработки от улучшения n отдельных модулей, при d связей каждого из них[1]:
Видно, что если связь одна, то стоимость разработки с каждым улучшением падает быстро по экспоненте, слабо зависящей от числа модулей. Но если связей больше, то ошибки от локальных улучшений распространяются по этим связям и снижение стоимости разработки от улучшений в отдельных модулях идёт плохо. Каждая связь имеет свою системную цену, и не было бы этой цены, мы не имели бы даже в живой природе «органов», «клеток» и других модулей[2].
Модульность человеческого организма получена эволюцией, и она не идёт ни в какое сравнение с модульностью современного компьютера или смартфона, собираемого из стандартизованных деталей с чётко прописанными интерфейсами. Поэтому слабомодульный человеческий организм не очень понятно, как улучшать или даже просто лечить (но и тут есть модульность! Пересадка органов работает!). Компьютер или смартфон улучшать конструктивно и лечить-ремонтировать много проще, ибо модульность компьютера или смартфона тщательно продумывается.
Интерфейсами нужно управлять: тщательно их проектировать, учитывать их наличие, выявлять паразитные (то есть незапроектированные) интерфейсы и принимать меры по их устранению. Через эти паразитные интерфейсы в системах может распространяться вредное, ошибочное взаимодействие. Хорошая модульность, реализованная через качественные интерфейсы ---это залог возможности автономного улучшения отдельных модулей, залог качества работы всей системы.
Интерфейс --- это не просто соединение, это соединение через какой-то вполне определённый физический канал/набор интерфейсных модулей по вполне определённому протоколу (лучше бы --- определяемому открытым стандартом, а не только внутрипроектным соглашением, хотя это и не всегда соблюдается), так что это взаимодействие можно отследить, и ошибка не распространится по системе. Более того, можно просто заменить модуль на альтернативный (это проще, если интерфейс стандартный) --- и система продолжит работать. Даже оргзвено бухгалтерии можно заменить: своё подразделение заменить внешней бухгалтерской службой! Если же какие-то связи будут проходить не через интерфейсы модулей, а система будет эти связи использовать для реализации своей функции, то замена модуля приведёт к исчезновению этих связей и нарушениям в работе системы.
Есть множество методов, которые помогают уменьшать связность модулей в создаваемой системе. Одним из наиболее известных таких методов является DSM (design/dependency structure matrix)[3].
Минимальная связность модулей нужна и в «железных» системах, и в программных системах, и в организационных, и даже в танцах. Это совсем не означает, что части системы/подсистемы не находятся в тесном взаимодействии друг с другом. Это означает, что эти взаимодействиячастей конструкции ставятся под жёсткий контроль, и подсистемы можно улучшать, а в случае стандартизации интерфейса даже заменять на принципиально другие по конструкции и принципу действия, не рискуя при этом ухудшить работу всей системы в целом.
Системный подход обычно называют холистическим, ибо он обращает внимание на систему в целом. Но нет других подходов, которые так быпомогали разбираться с разбиением на самые разные части, как системный подход. Суть системного подхода не только ко вниманию к целой системе, но и одновременному вниманию к частям системы. Системный подход --- это про многоуровневость: осознанное удержание внимания всегда минимум на трёх системных уровнях, в том числе представляемых как элементы конструкции: надсистемы (куда встраиваем нашу систему), целевой системы (что делаем), подсистемах (из чего собираем).