Понятие и классификация систем

Для понимания и изучения явлений, событий и объектов, происходящих и существующих в реальной действительности, все многообразие окружающего мира под­вергается со стороны ученых различной систематизации.

В результате теоретического осмысления данного феномена сформировалась особая наука об общих свойствах любых систем — системология, в развитие которой внесли определенный вклад отечественные и зарубежные ученые: Богданов А.А., Белов Н.А., Федоров К.С, Сетров М.И., Месарович М., Экман Д., Акоф Р., Эшби Р. и др.

Появление са­мой науки связывают с именем австрийского биолога Л. фон Берталанфи. Этот ученый дал следующее определение системы: «Система — совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и внешней средой». Есть другое определение без авторства, которое дополняет первое и вносит в него новые моменты понимания: «Система – совокупность взаимосвязанных элементов, которые выполняют определенные функции для достижения общей цели».

С помощью этих понятий можно самостоятельно сделать вывод о том, какие условия необходимы для формирования и функционирования системы. При рассмотрении различных систем используются такие понятия как внешняя среда, структура, подсистема, надсистема, элеме­нты, связь между элементами, цель и др.

Внешняя среда представляет собой совокупность объектов, которые не являются элементами данной системы и определяют ее целевое назначение. Из внешней среды в систему поступают необходимые для ее функционирования информационные и материально-вещественные потоки, а из нее передаются во внешнюю среду результаты (продукты) деятельности. Вместе с тем, внешняя среда представляет собой для системы совокупность факторов положительного и отрицательного характера. То есть, внешняя среда является важным и необходимым условием существования системы.

Под структурой понимает­ся определенное взаимное расположение составных частей целого. Любая система, как правило, имеет иерархическую структуру. То есть, любой элемент системы более вы­сокого порядка можно рассматривать как систему элементов более низкого порядка. Рассмотрим это на схематическом примере (Рисунок 1):

 

Рис. 1. Иерархическая структура системы

Элемент B является составной частью системы А более высокого уровня. Вместе с тем он является системой В элементов более низкого уровня. Один из элементов этой системы — С, в свою очередь, яв­ляется системой элементов еще более низкого уровня и т.д.

Таким образом, основным характерным признаком структуры системы является иерархичность, которая означает соотношение и взаимосвязь элементов в порядке от высшего уровня к низшему уровню. Например, производственное предприятие является системой определенного уровня. Оно включает в себя составные элементы — цеха, каждый из которых состоит из элементов более низкого уровня — производственных участков, имеющих в элементарном порядке рабочие места.

Таким образом, с учетом вышесказанного, можно сформулировать понятия подсистемы и надсистемы. Подсистема — система более низкого уровня, которая является элементом определенной системы. Надсистема — система более высокого уровня, элементом которой является определенная система.

Как уже было сказано выше, любая система состоит из элементов. Под элементом понимается составная часть системы, выполняющая определенную специфическую функцию (функции) и способная образовывать устой­чивые связи с другими ее частями. Основной характеристикой элемен­та, с точки зрения поведения в системе, является его активная способность к установлению связей с другими элементами и выполнению определенной деятельности.

Связь можно определить как совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств другого элемента (элементов). Это определение становится понятным на следующем примере: электрические провода связывают между собой два элемента — включатель и двигатель станка. Благодаря тому, что между ними есть связь, при повороте включателя проявляются свойства другого элемента — электродвигателя, который работает и позволяет работнику выполнять операции на станке.

По со­держанию связи могут быть вещественными, энергетическими и инфор­мационными, по характеру — прямыми и обратными, по полярности выделяются положительные и отрицательные связи, по степени тесноты — непосредственные и опосредованные.

 При помощи вещест­венных связей элементы системы обмениваются между собой и внешней средой материально-вещественными потоками. Второй вид связей — энергетические, посредст­вом которых происходит обмен различными видами энергии. Наконец, информационные связи, при помощи которых осуществляется передача определенных сведений. Придумайте, пожалуйста, примеры проявления этих видов связей в различных системах!

Проиллюстрируем их на примере производственного предприятия. Из внешней среды для его функционирования поступают материально-сырьевые ресурсы, которые, перемещаясь по цехам,  изменяют свою форму и в виде готовой продукции поступают во внешнюю среду — это вещественные связи.

Чтобы на предприятии работали станки, механизмы и оборудование, нужна электроэнергия, которая по проводам поступает из внешней среды. Благодаря энергетическим связям производственный процесс осуществляется на основе механизации во всех подразделениях предприятия.

Информационные связи являются первичными и предопределяют реализацию всех процессов. То есть, прежде чем производственный процесс будет иметь место, понадобится определенная информация. Какие товары должно производить предприятие в рыночных условиях, какие и где для этого надо прибрести ресурсы, куда и кому реализовывать произведенные товары?

В этих примерах, если заметили, имеются моменты прямых и об­ратных связей. Прямая связь обеспечивает передачу различных по­токов с выхода первого элемента на вход другого элемента (или из внешней среды на вход первого элемента), а обратная связь — с выхода другого элемента на вход первого элемента (или во внешнюю среду). Нас интересует, главным образом, обратная связь, опосредован­ная через те или иные элементы системы. В следующем вопросе об этом подробнее будет сказано при описании сущности управления.

Любая система на момент формирования и в процессе функционирования ориентирована на достижение определенной цели. Можно отметить, что цель является главным системообразующим признаком. Для сравнения дадим два определения цели. Цель — модель желаемого состояния системы в будущем, или предполагаемый результат функционирования системы.

Для понимания систем дополнительную информацию дает следующая их классификация. По своему происхождению системы бывают естественные и искус­ственные. К первым относятся все системы, образованные без участия человека, ко вторым — созданные при непосредственной помощи человека.

По количеству элементов и связеймежду ними выделяются про­стые и сложные системы. Простой называется система, деятельность которой можно исследовать без разделения ее на более мелкие части. Сложной называется система, в структуре которой имеется значитель­ное количество взаимосвязанных элементов.

По характеру перехода из одного состояния в другое системы подразделяются на статические и динамические. В статической системе время ее перехода из одного состояния в другое очень невелико по сравнению с продолжительно­стью того или иного состояния системы, например, включатель — эле­ктродвигатель. В динамической системе переход из одного состояния в другое занимает по продолжительности определенное время.

С точки зрения взаимной обусловленности происходящих в систе­мах событий различают детерминированные и стохастические системы. В детерминированных системах связи между элементами и событиями строго и однозначно предопределены. В стохастических системах на­званные связи носят вероятностный, неопределенный характер.

В зависимости от степени и значимости влияния внешней среды на систему выделяют открытые и закрытые системы. В открытых системах фун­кционирование обусловлено в значительной степени влиянием внешней среды с учетом использования внутренней информации. В закрытых системах процесс функ­ционирования осуществляется на основе только внутренней информации, вырабатываемой внутри системы, например, электронные часы.

Целесообразно отметить также следующие свойства системы:

1) целостность и разделимость, т.е. система представляет собой целостную совокупность элементов, которую при необходимости можно разделять на составные части для определенных операций.

2) наличие связей и взаимосвязей, благодаря которым элементы образуют определенную систему.

3) упорядоченная структурная организация системы, которая предполагает определенное взаимное расположение и соотношение элементов;

4) интегративность, которая предполагает, что система приобретает новое качество, которым не обладают элементы системы в отдельности.

 

Копирование материалов сайта группы разрешено только с использованием активной гиперссылки на сайт. Все права защищены.