Основні ознаки, що характеризують об'єкт як систему. Структурна схема системи «білий ящик»

Основними ознаками системи, що відповідають дескриптивному визначенню «система», можуть бути: сукупність, зв'язок, об'єкт, підсистема, елемент, структура, організація, управління, ціль, функція, функціонування, поведінка, ефективність, оптимальність. Дамо їхнє коротке визначення.

Під сукупністю можна розуміти поєднання, з'єднання, об'єднання об'єктів.

Зв'язок- Обов'язкова властивість елементів системи. Вона розглядається як спосіб впливу, взаємодії або відношення елементів між собою, що зумовлює структуру системи та її розміщення у просторі та в часі. Зазвичай розглядаються такі типи зв'язків:

енергетичні, інформаційні. Це поняття характеризує одночасно і будову (статику) та функціонування (динаміку) системи. Зв'язок характеризується напрямом (спрямовані та неспрямовані), силою (сильні та слабкі), характером (зв'язки підпорядкування, рівноправні зв'язки), а також місцем застосування (внутрішні та зовнішні) та спрямованістю

процесів у системі та її частинах (прямі та зворотні).

Постулюється, що зв'язки існують між усіма системними елементами, між системами та підсистемами та між двома і більше підсистемами.

Зв'язками першого порядку називають зв'язки, функціонально необхідні один одному. Зв'язки другого порядку - це зв'язки, які є додатковими. Як правило, такі зв'язки не є функціонально необхідними, але вони значно покращують дію системи. Прикладом можуть бути синергічні зв'язку, які при кооперативних

діях незалежних організацій забезпечують збільшення їх загального ефекту до величини більшої, ніж сума ефектів цих незалежно діючих організацій. У разі, якщо зв'язки є зайвими чи суперечливими, всі вони визначаються як зв'язку третього порядку. Надмірність описує такий стан системи, коли вона містить

непотрібні елементи. Протиріччя існує тоді, коли система містить два об'єкти, таких що, якщо один правдивий то інший лягає

визначення.

Під об'єктом розуміється те, що існує поза нами, і не залежить від нашої свідомості, виступає предметом пізнання та впливу.

Підсистема- частина системи, що є сукупністю деяких її елементів, і відрізняється підпорядкованістю, з погляду виконуваних функцій. Підсистеми виділяються за функціональними та (або) технологічними ознаками. Назва "підсистема" підкреслюється, що така частина повинна володіти властивостями системи (зокрема, властивістю цілісності).

Елемент- Частина системи, що володіє деякою самостійністю і має зв'язки з іншими частинами. Елемент системи при цьому розгляді об'єкта не підлягає подальшому розчленуванню, тобто - це межа поділу системи з точки зору вирішення конкретного завдання та

поставленої мети. При дослідженні елемента нас повинні цікавити ті властивості, які визначають його взаємодію Космосу з іншими елементами. Зазвичай розглядають елементи однорідного, різнорідного та змішаного характеру.

Структура- сукупність елементів системи та зв'язку між ними. Це поняття походить від латинського слова structure, що означає будову, розташування, порядок. Виявлення структури дозволяє зафіксувати об'єкт як щось ціле. Структура під впливом функції багато в чому визначає властивості системи, зокрема і загальносистемні властивості

цілісності, ієрархічності та інтегративності. Вона також відіграє важливу роль у функціонуванні системи, забезпечуючи відносну її стійкість та сприяючи збереженню якісної визначеності системи. Зі структурою системи тісно пов'язана її організація, нерідко ці поняття ототожнюються. Існують також спроби визначити організацію як складність системи (такий погляд був характерний для Н. Вінера та JI. фон Неймана), хоча поняття організації давно визначено як взаємодія частин цілого, обумовлене його будовою .

Це визначення ясно показує відмінність та взаємозв'язок організації та структури. Якщо структура системи відбиває її стійкі компоненти та зв'язку, то організація – як стійкі, і нестійкі об'єкти та зв'язку, тобто. організація висловлює і структурні, і складові аспекти системи.

Насправді часто використовують два поняття структури системи: організаційна структура і функціональна структура. Організаційна структура сприймається як взаємозв'язок об'єктів системи, що є різних рівнях управління.

При цьому зв'язок між об'єктами є спільним виконанням ними операцій з обробки потокової інформації, що йдуть з верхніх рівні управління вниз і на оборот.

Функціональна структура сприймається як взаємозв'язок об'єктів системи що перебувають, зазвичай, одному рівні управління що здійснюється шляхом спільної обробки потоків інформації, матеріальних чи енергетичних потоків у сфері функціонального взаємодії до виконання своїх завдань.

Управління- сукупність інформаційних впливів для досягнення поставлених цілей.

Ціль- область станів середовища проживання і системи, що необхідно досягти при функціонуванні системи. Інакше, мета - це " бажане " стан її виходів, тобто. деяке значення чи підмножина значень функцій системи. Мета може бути заданою як з поза, так і поставлена ​​системою самої себе; в останньому випадку мета висловлюватиме внутрішні потреби системи. Тому, всупереч сформованому в економічній літературі, так і в дослідженнях з теорії систем думці, цілі підсистеми, якщо вона, у свою чергу, є цілеспрямованою

самоврядною системою, не можуть (і не повинні) бути підпорядковані цілям системи, в яку вона входить, через початкову відмінність потреб. Їх цілі мають бути несуперечливими, взаємно не виключають один одного, для чого в теорії систем розроблено чимало ефективних процедур,

докладно описані у відповідній літературі. Всупереч досить поширеному, зокрема серед тих, хто розробляє та здійснює соціальні реформи, волюнтаристському погляду, система може досягти мети не з будь-якого стану, не за будь-якої початкової умови і тим більше не у будь-який проміжок часу. Щоб досягти мети, система повинна перебувати в "області досяжності".

Основною системотворчою ознакою є функція системи. Єдиної думки з приводу того, що представляє собою функція, не склалося. Аналіз наукової літератури дозволяє виділити чотири основні групи поглядів на природу і походження функції системи.

Дослідники першої групи вважають, що функція системи полягає у переробці входів у виходи. Безглуздість такого підходу очевидна: якщо, наприклад, розглянути таку систему, як фірма, що випускає комп'ютери, її функцією слід назвати переробку пластмаси, інтегральних схем, ідей, енергії та інших. в комп'ютери. А навіщо? Навіщо це, своєю чергою, потрібно? Практика СРСР показала, що таке розуміння функції виснажує ресурси та призводить систему до руйнування.

Друга думка близька першої і бачить функцію у збереженні системи, підтримці її структури, тобто. виходить, що система має існувати у тому, щоб існувати.

Третя група дослідників ототожнює функцію та функціонування системи, визначаючи другу як спосіб або засоби досягнення мети, як дії, що вживаються для цього, проте можливе існування нецільових систем, що здійснюють функціонування, а отже, і мають функцію.

І, нарешті, четвертою групою функція сприймається як сенс існування, призначення, необхідність системи. Саме цю точку зору і слід визнати найближчою до істини, бо, за визначенням, функція відображає призначення системи, що виключає суперечки з питання, яке її походження.

Функція задається системі ззовні і показує, яку роль дана система виконує по відношенню до більш загальної системи, в яку вона включена складовою поряд з іншими системами, що виступають нею середовищем. Це становище має дуже важливі наслідки: імпульс до зміни, зокрема розвитку системи, може як генеруватися всередині системи, і викликатися зовнішніми чинниками. Якщо перше досить обґрунтовано ще у межах матеріалістичної діалектики, то

другий потребує логічного обґрунтування. По-перше, будь-яка зміна функції, вироблена середовищем, викликає зміну механізму функціонування системи (за визначенням понять "функція" та "функціонування"), а це призводить до зміни структури системи , яке може відбуватися як у напрямі прогресу, так і у напрямку регресу. По-друге, з ускладненням функції межах старої будівлі відбувається диференціація, що у майбутньому може викликати відокремлення нової частини, тобто. розвиток системи. Саме те, що функція визначає структуру, функціонування та розвиток системи, дає підставу говорити про неї як про головний системоутворюючий фактор.

Важливе значення має питання про співвідношення функції та мети системи, особливо для цілеспрямованих соціальних систем, тим більше що нерідко ціль та функція або ототожнюються, або функцію вважають підлеглою мети. За визначенням, функція відбиває призначення системи, її у середовищі і є об'єктивно обумовленої середовищем; мета, навпаки,

висловлює внутрішні потреби системи, що має внутрішній блок управління, отже, про ототожнення мети та функції або підпорядкування одного іншому йти не може.

Може стверджуватись лише, що кожна з них може перешкоджати здійсненню іншої, або не перешкоджати. При цьому чільна роль належить функції, оскільки саме від неї залежить можливість існування системи: якщо функція не виконується, вплив середовища може бути для системи руйнівним, тоді як зворотне

Правильно який завжди - якщо система виконує свою функцію, то недосягнення (чи досягнення) мети, зазвичай, несе безпосередньої загрози руйнації. Наприклад, якщо якась фірма не задовольняє потреб споживачів своєю, продукцією (функція), то рано чи пізно вона зруйнується. Якщо ж, цілком задовольняючи потреби, фірма не отримує прибуток (одна з можливих цілей), вона може існувати значний час.

Звичайно, мета надає величезний вплив як на структуру, так і на поведінку системи і поряд з функцією має бути визнана системотворчим фактором, але при вирішальній ролі функції.

Функціонування- Здійснення різних процесів у системі при взаємодії з середовищем. Функціонування системи у часі називають її поведінкою . Все ще зустрічається в літературі з теорії трактування поведінки як суми або послідовного набору станів слід визнати невірною, оскільки ніяка "сума" (якщо взагалі можна застосовувати це поняття до якісних категорій) дискретних статичних зрізів системи не в змозі показати її динамічні характеристики, однією з яких є поведінка (хоча вивчення поведінки системи

людиною в силу особливостей його мислення відбувається так, як помічено вище, але є відображенням законів суб'єкта, що пізнає, а не пізнаваного об'єкта).

У процесі функціонування система досягає певного результату – ефекту. Питання ефективності системи, а тим більше формалізованому її вираженні вважатимуться досі не дозволеним, хоча певні висловлювання щодо цього є.

Оскільки будь-який ефект (результат), включаючи, можливо, і досягнення будь-якої мети, є продуктом функціонування системи, то ефективність або результативність слід розуміти як ступінь досягнення результату, заданого її функцією, як ступінь відповідності дійсного результату тому, що повинен мати місце

за всієї повноти виконання системою своєї функції. Іноді оптимум системи ототожнюється з ефективністю. У літературі визначення оптимуму – як екстремуму цільової функції системи, - страждає на невизначеність, оскільки неясно, який екстремум функції - максимум чи мінімум - мають на увазі. Поняття оптимуму системи можна загалом визначити в такий спосіб.

Оптимумсистеми є максимально (мінімально) досяжним при наявних ресурсах значення цільової функції системи.

Таким чином, система може бути ефективною, але не оптимальною; оптимальною, але неефективною та як ефективною, так і оптимальною.

Як ефективність, так і оптимальність системи сильно залежать від того, наскільки ефективні та оптимальні її підсистеми, і навпаки, проте залежність тут не пряма: ефективність функціонування об'єктів сприяє ефективності системи в цілому, але не завжди призводить до неї

силу системної якості інтегративності. Щодо оптимуму, то тут ще складніша і суперечлива залежність, яка може бути навіть зворотною: досягнення системою глобального оптимуму порушило б нормальне функціонування підсистем; а підсистеми не можуть одночасно досягти оптимуму, бо це може вивести за допустимі межі змінні інших підсистем.

Дескриптивний підхід до визначення системи вимагає також опис її основних властивостей. Як загальносистемні властивості можуть виступати: цілісність, ієрархічність, інтегративність, перехідний процес, стійкість, керованість, досяжність, зворотний зв'язок, адаптивність, відкритість (закритість).

Дамо короткий опис основних властивостей системи.

Цілісність- це загальносистемна властивість, що полягає в тому, що зміна будь-якого об'єкта системи впливає на всі інші її об'єкти та призводить до зміни системи в цілому; і навпаки, будь-яка зміна системи висловлюється на всіх об'єктах системи; вона означає також

перетворення компонентів, що входять до системи, відповідно до її природи.

ІєрархічністьСистема полягає в тому, що вона може бути розглянута як елемент системи вищого порядку, а кожен її елемент, у свою чергу, є системою. І наостанок, інтегративність є володіння системою властивостями, відсутніми в її елементів (вірно і зворотне - елементи мають властивості, не властиві системі).

Реакція системи на будь-який вхідний сигнал називається перехідним процесом. Перехідні процеси систем зображені на Мал. 1.2.Ці процеси характеризуються часом перехідного процесу Т, величиною

перерегулювання (максимальне відхилення Y1 від Y0 за час перехідного процесу).

Перехідний процес - це показник функціонування системи в часі, що вказує як швидко і в який стан перейде система в результаті появи вхідного сигналу. Система знаходиться в рівноваги, якщо її стан може залишатися незмінним необмежений час. У системі може бути кілька станів рівноваги.

Під стійкістю системи розуміється її здатність під впливом вхідного сигналу переходити з одного стану рівноваги до іншого. На рис. 1.2. перехідні процеси I та II відповідають стійкій системі, а III – нестійкій.

Поняття стійкості пов'язане з величиною впливу, що спричинив зміни стану системи. Потрібно враховувати граничне значення вхідного сигналу.

Принцип керованості висловлює необхідність залежності показника ефективності, цільової функції параметрів управління системою (вхідних сигналів).

Досяжністьозначає, що параметри як самої системи, так і її середовища повинні досягти певних значень.

Зворотній зв'язокозначає отримання інформації про результат управління. Зворотний зв'язок може бути негативним та позитивним.

Негативний зворотний зв'язокхарактеризується тим, що вихідний сигнал, що впливає на вхід системи, має протилежний знак стосовно вхідного, що викликає зміну стану системи. Системи з негативним зворотним зв'язком зазвичай призначені для

підтримки її у стійкому стані.

Позитивний зворотний зв'язокхарактеризується тим, що вихідний сигнал, що подається на вхід як зворотний зв'язок, має однаковий знак з вхідним сигналом. Системи з позитивним зворотним зв'язком нестійкі.

Властивістю адаптивності володіє система, що має управління зі зворотним зв'язком, яка відрізняється наявністю спеціального адаптивного механізму накопичуючого та аналізує інформацію про минулі управлінські ситуації, що виробляє нову поведінку. Адаптивне управління притаманне складним системам, яким у процесі управління доводиться змінювати програми та стратегії поведінки шляхом навчання.

Теорія адаптивного управління поки що не набула великого розвитку, внаслідок надзвичайної складності формування процесів навчання.

Відкритість- означає, що система має зв'язок із середовищем.

Закритість– система немає зв'язку з середовищем.

Класифікація систем

Системи можна розділити на класи за різними ознаками. На малюнку 1.3 представлено класифікацію систем за найбільш загальними ознаками:

− за природою елементів;

− за походженням;

− за ступенем складності;

− за характером поведінки;

− за ступенем автоматизації управління;

− за пристосованістю до середовища;

− по відношенню до середовища;

− за тривалістю існування;

− щодо зміни властивостей;

− за характером реакції на вплив середовища.

Фізичні системискладаються з виробів, обладнання та машин і, взагалі, з природних чи штучних об'єктів. Цим системам можуть бути протиставлені абстрактні системи, які мають прямого аналога. В абстрактних системах властивості об'єктів, які можуть існувати лише в умі дослідника, є символами. Це можуть бути: мови (природні та штучні), системи обчислень тощо. Ідеї, плани гіпотези і поняття, що у процесі дослідження, можуть бути представлені як абстрактні системи.

Природні системи- Це системи, які існують реально, наприклад: механічні, біологічні, ергодичні (людино-машинні). В свою чергу, штучні системи є продуктом людської праці та розуму.

Поділ систем на прості та складні є умовним.

Ми будемо відносити до розряду складних систем ті, котрим характерні такі ознаки:

Наявність великої кількості взаємодіючих між

собою елементів;

Можливість розбиття системи на підсистеми;

Складність функціонування системи;

наявність управління (обробки потоків інформації);

Наявність взаємодії із зовнішнім середовищем та

функціонування за умов впливу випадкових чинників.

Малюнок 1.3 Класифікація систем управління

Будь-яку складну систему відповідно до кібернетичного підходу до дослідження систем можна розглядати як систему управління , що складається із двох або більше систем. При цьому одна з них є керуючою системою , а інша керованою системою . Адаптивна система- це система, яка здатна

пристосовуватися до зовнішнього впливу, чи, іншими словами, у якій відбувається безперервний процес навчання чи самоорганізації.

Системи існують у певному навколишньому середовищі та обумовлюються нею. Відкриті системи обмінюються з навколишнім середовищем речовиною чи енергією регулярним та зрозумілим чином. Ділова діяльність переважно відбувається у обстановці відкритої системи.

Протилежністю відкритим системам є закриті системи, у яких відсутня взаємодія із зовнішнім середовищем, або які діють із відносно невеликим обміном енергією або речовиною з навколишнім середовищем. Кращий приклад частково закритої системи у діловому світі - монополія, процеси та продукти якої захищені патентами чи іншими засобами. Відсутність конкуренції може дозволити монополії

діяти менш відкритим способом. Зроблені людиною системи є закритими, якщо вони характеризуються як структуровані повністю. Конструювання ділових систем має на меті перехід до відкритих систем. Ця мета досягається за допомогою зворотного зв'язку. Системи, створені людиною, можуть бути адаптивними.

Постійна система- це природна система, але практично досить часто деякі штучні системи відносять до постійним системам.

Стабільна система- це система, властивості якої змінюються у часі. У тому випадку, якщо зміни таки мають місце, то вони мають циклічний характер.

Пасивні системине надають впливу на середу. У разі, якщо реакція у відповідь має місце, то така система є активною.

Як видно з малюнку 1.4 , кожна керована система у свою чергу може бути представлена ​​системою управління, що складається з керуючої та керованої систем. Таким чином, будь-яку складну систему можна розглядати як комплекс вкладених один в одного систем управління . Образно кажучи, складна система - це «матрьошка», число, вкладень у

яку залежить від цілей дослідження системи. Вони конкретно визначають, яку за рахунком керовану систему не слідує далі

представляти системою управління з двома складовими - керуючою та керованою.

Функціонування складної системи як системи управління, склад якої показаний на малюнку 1.4, можна подати у вигляді процесу управління, що складається з послідовності наступних чотирьох системних операцій:

− операції прогнозу;

− операції прийняття рішення;

− операції планування;

− операції регулювання чи оперативного управління,

що складається у свою чергу з операцій контролю (облік та аналіз

виконання заходів плану) та керуючого впливу на

В інтересах виконання плану.

Рисунок 1.4 – Склад системи управління

У випадку процес управління є циклічним процесом (рисунок 1.5). Це означає, що кожна з чотирьох операцій може виконуватися в циклі залежно від можливостей складу системи – кількості елементів та їх властивостей та впливу навколишнього середовища.

Перший цикл - повторення операції контролю доти, доки виявлено відхилення заходів від плану.

Другий цикл - у разі виявлення відхилень від плану повторюється операція впливу, що управляє, потім знову виконується операція контролю.

Третій цикл - повторення операції планування - коригування старого плану те щоб операція оперативного управління загалом залишалася ефективної. У цьому спочатку виконується операція ухвалення рішення.

Четвертий цикл - повторюється операція ухвалення рішення на розробку нового плану, якщо коригування старого плану не принесло успіху. При цьому зазвичай виконується і операція прогнозування.

Рисунок 1.5 – Циклічний процес управління

Таке циклічне повторення притаманно всіх складних систем, що нас оточують. Відмінності можуть полягати лише в тій чи іншій конкретній деталізації складу циклів. Тепер кілька слів про прості системи. Головною відмінністю простий системи є, як правило,

невелика кількість елементів у складі системи та відсутність управління.

При великій кількості елементів прості системи називаються великими системами .

Стан простої системи не може змінюватися (структура, елементи) оскільки відсутнє управління, тобто немає керуючої частини. Стан простої системи змінюється лише під впливом зовнішньої керуючої системи, коли проста система перетворюється на керовану, але не систему управління.

На відміну від керуючої системи, що обробляє інформаційні потоки, проста система, перетворена на керовану, обробляє матеріальні чи енергетичні потоки. На практиці такими системами є різне обладнання, кероване людьми чи автоматами. Подібні системи можуть входити як елементи до складу систем управління, прикладом яких є такі складні системи як підприємства текстильної або легкої промисловості. Ці підприємства повністю відповідають визначенню складної системи, отже, системи управління, структура якої визначається інформаційними, матеріальними і енергетичними зв'язками.

Лекція 2: Системні характеристики. Класифікація систем

Властивості систем.

Отже, станом системи називається сукупність істотних властивостей, якими система має у кожен час.

Під властивістю розуміють бік об'єкта, що зумовлює його відмінність з інших об'єктів чи подібність із нею і що виявляється при взаємодії коїться з іншими об'єктами.

Характеристика - те, що відображає деяку властивість системи.

Які властивості систем відомі.

З визначення «системи» випливає, що головною властивістю системи є цілісність, єдність, що досягається за допомогою певних взаємозв'язків і взаємодій елементів системи і які у виникненні нових властивостей, якими елементи системи мають. Ця властивість емерджентності(Від анг. emerge - виникати, з'являтися).

1. Емерджентність - ступінь незведення властивостей системи до властивостей елементів, з яких вона складається.
2. Емерджентність - властивість систем, що зумовлює появу нових властивостей і якостей, які не притаманні елементам, що входять до складу системи.

Емерджентність - принцип протилежний редукціонізму, який стверджує, що ціле можна вивчати, розчленувавши його на частини і потім, визначаючи їх властивості, визначити властивості цілого.

Властивості емерджентності близька якість цілісності системи. Однак їх не можна ототожнювати.

ЦілісністьСистема означає, що кожен елемент системи робить внесок у реалізацію цільової функції системи.

Цілісність та емерджентність - інтегративні властивості системи.

Наявність інтеграційних властивостей є однією з найважливіших характеристик системи. Цілісність проявляється в тому, що система має власну закономірність функціональності, власну мету.

Організованість- Складна властивість систем, що полягають у наявність структури та функціонування (поведінки). Неодмінною приналежністю систем є їх компоненти, саме ті структурні освіти, у тому числі складається ціле і чого воно можливе.

Функціональність- Це прояв певних властивостей (функцій) при взаємодії із зовнішнім середовищем. Тут визначається мета (призначення системи) як бажаний кінцевий результат.

Структурність— це впорядкованість системи, певний набір та розташування елементів із зв'язками між ними. Між функцією та структурою системи існує взаємозв'язок, як між філософськими категоріями змістом та формою. Зміна змісту (функцій) тягне зміну форми (структури), а й навпаки.

Важливою властивістю системи є наявність поведінки – дії, змін, функціонування тощо.

Вважається, що це поведінка системи пов'язане із середовищем (навколишнім), тобто. з іншими системами з якими вона входить у контакт чи входить у певні взаємовідносини.

Процес цілеспрямованої зміни у часі стану системи називається поведінкою. На відміну від управління, коли зміна стану системи досягається за рахунок зовнішніх впливів, поведінка реалізується виключно системою, виходячи з власних цілей.

Поведінка кожної системи пояснюється структурою систем нижчого порядку, у тому числі складається дана система, і наявністю ознак рівноваги (гомеостазу). Відповідно до ознаки рівноваги система має певний стан (стан), який є для неї кращим. Тому поведінка систем описується термінах відновлення цих станів, що вони порушуються внаслідок зміни довкілля.

Ще однією властивістю є властивість зростання (розвитку). Розвиток можна як складову частину поведінки (при цьому найважливішим).

Одним з первинних, а отже, основоположних атрибутів системного підходу є неприпустимість розгляду об'єкта поза ним розвитку, під яким розуміється незворотна, спрямована, закономірна зміна матерії та свідомості. В результаті виникає нова якість чи стан об'єкта. Ототожнення (може бути і не зовсім строге) термінів «розвиток» і «рух» дозволяє висловитися в такому сенсі, що поза розвитком немислиме існування матерії, в даному випадку системи. Наївно уявляти розвиток, що відбувається стихійно. У неоглядній безлічі процесів, що здаються на перший погляд чимось на кшталт броунівського (випадкового, хаотичного) руху, при пильній увазі та вивченні спочатку як би виявляються контури тенденцій, а потім і досить стійкі закономірності. Ці закономірності за своєю природою діють об'єктивно, тобто. не залежать від того, бажаємо ми їхнього прояву чи ні. Незнання законів і закономірностей розвитку - це блукання в темряві.

Хто не знає, в яку гавань він пливе, для того немає попутного вітру

Поведінка системи визначається характером реакцію зовнішні впливу.

Фундаментальною властивістю систем є стійкість, тобто. здатність системи протистояти зовнішнім впливам, що обурюють. Від неї залежить тривалість життя системи.

Прості системи мають пасивні форми стійкості: міцність, збалансованість, регульованість, гомеостаз. А для складних визначальними є активні форми: надійність, живучість та адаптованість.

Якщо перелічені форми стійкості простих систем (крім міцності) стосується їхньої поведінки, то визначальна форма стійкості складних систем носять в основному структурний характер.

Надійність- властивість збереження структури систем, незважаючи на загибель окремих її елементів за допомогою їх заміни чи дублювання, а живучістьяк активне придушення шкідливих якостей. Таким чином, надійність є пасивнішою формою, ніж живучість.

Адаптованість— властивість змінювати поведінку чи структуру з метою збереження, поліпшення чи придбання нових якостей за умов зміни довкілля. Обов'язковою умовою можливості адаптації є зворотних зв'язків.

Будь-яка реальна система існує серед. Зв'язок між ними буває настільки тісним, що визначати межу між ними стає складно. Тому виділення системи із середовища пов'язане з тим чи іншим ступенем ідеалізації.

Можна виділити два аспекти взаємодії:

• у багатьох випадках набуває характеру обміну між системою та середовищем (речовиною, енергією, інформацією);
• середовище зазвичай є джерелом невизначеності для систем.

Вплив середовища може бути пасивним чи активним (антогоністичним, цілеспрямовано протидіє системі).

Тому в загальному випадку середовище слід розглядати не тільки байдуже, а й антогоністичне по відношенню до досліджуваної системи.

Мал. - Класифікація систем

класифікацієюназивається розбиття на класи за найбільш суттєвими ознаками. Під класом розуміється сукупність об'єктів, які мають деякими ознаками спільності. Ознака (або сукупність ознак) є основою (критерієм) класифікації.

Система може бути охарактеризована однією або декількома ознаками і відповідно їй може бути знайдено місце у різних класифікаціях, кожна з яких може бути корисною при виборі методології дослідження. Зазвичай мета класифікації обмежити вибір підходів до відображення систем, виробити мову опису, що підходить для відповідного класу.

Реальні системи поділяються на природні (природні системи) та штучні (антропогенні).

Природні системи: системи неживої (фізичні, хімічні) та живої (біологічні) природи.

Штучні системи: створюються людством для потреб чи утворюються внаслідок цілеспрямованих зусиль.

Штучні поділяються на технічні (техніко-економічні) та соціальні (суспільні).

Технічна система спроектована та виготовлена ​​людиною з певною метою.

До соціальних систем належать різні системи людського суспільства.

Виділення систем, які з одних лише технічних пристроїв майже завжди умовно, оскільки де вони здатні виробляти свій стан. Ці системи виступають як частини більших, які включають людей - організаційно-технічних систем.

Організаційна система, для ефективного функціонування якої суттєвим фактором є спосіб організації взаємодії людей з технічною підсистемою, називається людино-машинною системою.

Приклади людино-машинних систем: автомобіль - водій; літак - льотчик; ЕОМ - користувач і т.д.

Таким чином, під технічними системами розуміють єдину конструктивну сукупність взаємозалежних та взаємодіючих об'єктів, призначена для цілеспрямованих дій із завданням досягнення у процесі функціонування заданого результату.

Відмітними ознаками технічних систем порівняно з довільною сукупністю об'єктів або порівняно з окремими елементами є конструктивність (практична здійсненність відносин між елементами), орієнтованість та взаємопов'язаність складових елементів та цілеспрямованість.

Для того, щоб система була стійкою до впливу зовнішніх впливів, вона повинна мати стійку структуру. Вибір структури практично визначає технічний вигляд як усієї системи, так і її підсистем, і елементів. Питання доцільності застосування тій чи іншій структури має вирішуватися з конкретного призначення системи. Від структури залежить також здатність системи до перерозподілу функцій у разі повного чи часткового відходу окремих елементів, отже, надійність і живучість системи при заданих характеристиках її елементів.

Абстрактні системи є результатом відображення дійсності (реальних систем) у мозку людини.

Їхній настрій — необхідний рівень забезпечення ефективної взаємодії людини з навколишнім світом. Абстрактні (ідеальні) системи об'єктивні за джерелом походження, оскільки їх першоджерелом є дійсність, що об'єктивно існує.

Абстрактні системи поділяють на системи безпосереднього відображення (що відображають певні аспекти реальних систем) та системи генералізуючого (узагальнюючого) відображення. До перших належать математичні та евристичні моделі, а до других — концептуальні системи (теорії методологічної побудови) та мови.

За підсумками поняття довкілля системи поділяються на: відкриті, закриті (замкнуті, ізольовані) і комбіновані. Розподіл систем на відкриті та закриті пов'язані з їх характерними ознаками: можливість збереження властивостей за наявності зовнішніх впливів. Якщо система нечутлива до зовнішніх впливів, її можна вважати закритою. Інакше — відкритою.

Відкритою називається система, яка взаємодіє із навколишнім середовищем. Усі реальні системи є відкритими. Відкрита система є частиною загальної системи або кількох систем. Якщо вичленувати з цієї освіти власне аналізовану систему, то частина, що залишилася, — її середовище.

Відкрита система пов'язані з середовищем певними комунікаціями, тобто мережею зовнішніх зв'язків системи. Виділення зовнішніх зв'язків та опис механізмів взаємодії «система-середовище» є центральним завданням теорії відкритих систем. Розгляд відкритих систем дозволяє розширити поняття структури системи. Для відкритих систем воно включає не лише внутрішні зв'язки між елементами, а й зовнішні зв'язки із середовищем. При описі структури зовнішні комунікаційні канали намагаються розділити на вхідні (якими середовище впливає систему) і вихідні (навпаки). Сукупність елементів цих каналів, що належать власній системі, називаються вхідними і вихідними полюсами системи. У відкритих систем, принаймні, один елемент має зв'язок із зовнішнім середовищем, щонайменше один вхідний полюс і один вихідний, якими вона пов'язана із зовнішнім середовищем.

Для кожної системи зв'язку з усіма підлеглими підсистемами і між останнім, є внутрішніми, а решта — зовнішніми. Зв'язки між системами та зовнішнім середовищем так само, як і між елементами системи, мають, як правило, спрямований характер.

Важливо підкреслити, що в будь-якій реальній системі через закони діалектики про загальний зв'язок явищ число всіх взаємозв'язків величезне, так що врахувати і дослідження абсолютно всі зв'язки неможливо, тому їх кількість штучно обмежують. Разом з тим, враховувати всі можливі зв'язки недоцільно, оскільки серед них є багато несуттєвих, які практично не впливають на функціонування системи та кількість отриманих рішень (з точки зору розв'язуваних завдань). Якщо зміна характеристик зв'язку, її виключення (повний розрив) призводять до значного погіршення роботи системи, зниження ефективності, такий зв'язок — істотна. Одне з найважливіших завдань дослідника - виділити суттєві для розгляду системи в умовах задачі зв'язку, що вирішується, і відокремити їх від несуттєвих. У зв'язку з тим, що вхідні та вихідні полюси системи не завжди вдається чітко виділити, доводиться вдаватися до певної ідеалізації дій. Найбільша ідеалізація має місце під час розгляду закритої системи.

Закритою називається система, яка не взаємодіє із середовищем або взаємодіє із середовищем строго певним чином. У першому випадку передбачається, що система не має вхідних полюсів, а в другому, що вхідні полюси є, але вплив середовища має постійний характер і повністю (заздалегідь) відомий. Очевидно, що при останньому припущенні зазначені впливи можуть бути віднесені до системи, і її можна розглядати, як закриту. Для закритої системи будь-який її елемент має зв'язку тільки з елементами самої системи.

Зрозуміло, закриті системи є деякою абстракцією реальної ситуації, оскільки, строго кажучи, ізольованих систем немає. Однак, очевидно, що спрощення опису системи, що полягає у відмові від зовнішніх зв'язків, може призвести до корисних результатів, спростити дослідження системи. Усі реальні системи тісно чи слабко пов'язані із зовнішнім середовищем — відкриті. Якщо тимчасовий розрив або зміна характерних зовнішніх зв'язків не викликає відхилення у функціонуванні системи понад встановлені заздалегідь межі, то система пов'язана із зовнішнім середовищем слабо. В іншому випадку - тісно.

Комбіновані системи містять відкриті та закриті підсистеми. Наявність комбінованих систем свідчить про складну комбінацію відкритої та закритої підсистем.

Залежно від структури та просторово-часових властивостей системи діляться на прості, складні та великі.

Прості - системи, що не мають розгалужених структур, що складаються з невеликої кількості взаємозв'язків та невеликої кількості елементів. Такі елементи служать до виконання найпростіших функцій, у яких не можна виділити ієрархічні рівні. Відмінною особливістю простих систем є детермінованість (чітка визначеність) номенклатури, числа елементів та зв'язків як усередині системи, так і із середовищем.

Складні - характеризуються великою кількістю елементів та внутрішніх зв'язків, їх неоднорідністю та різноякісністю, структурною різноманітністю, виконують складну функцію або ряд функцій. Компоненти складних систем можуть розглядатися як підсистеми, кожна з яких може бути деталізована ще простішими підсистемами і т.д. доти, доки не буде отримано елемент.

Визначення N1: система називається складною (з гносеологічних позицій), якщо її пізнання потребує спільного залучення багатьох моделей теорій, а в деяких випадках багатьох наукових дисциплін, а також урахування невизначеності імовірнісного та неймовірного характеру. Найбільш характерним проявом цього є багатомодельність.

Модель- Деяка система, дослідження якої служить засобом для отримання інформації про іншу систему. Це опис систем (математичний, вербальний і т.д.), що відображає певну групу її властивостей.

Визначення N2: систему називають складною, якщо в реальній дійсності рельєфно (суттєво) виявляються ознаки її складності. А саме:

1. структурна складність — визначається за кількістю елементів системи, числом і різноманітністю типів зв'язків між ними, кількістю ієрархічних рівнів та загальною кількістю підсистем системи. Основними типами вважаються такі види зв'язків: структурні (у тому числі ієрархічні), функціональні, каузальні (причинно-наслідкові), інформаційні, просторово-тимчасові;
2. складність функціонування (поведінки) - визначається характеристиками безлічі станів, правилами переходу зі стану в стан, вплив системи на середовище та середовища на систему, ступенем невизначеності перелічених характеристик та правил;
3. складність вибору поведінки - у багатоальтернативних ситуаціях, коли вибір поведінки визначається метою системи, гнучкістю реакцій на заздалегідь невідомі впливи середовища;
4. складність розвитку - визначається характеристиками еволюційних або стрибкоподібних процесів.

Природно, що це ознаки розглядаються у взаємозв'язку. Ієрархічна побудова — характерна ознака складних систем, при цьому рівні ієрархії можуть бути як однорідними, так і неоднорідними. Для складних систем притаманні такі чинники, як неможливість передбачити їхню поведінку, тобто слабко передбачуваність, їхню скритність, різноманітні стани.

Складні системи можна поділити на такі факторні підсистеми:

1. вирішальну, яка приймає глобальні рішення у взаємодії із зовнішнім середовищем та розподіляє локальні завдання між усіма іншими підсистемами;
2. інформаційну, яка забезпечує збирання, переробку та передачу інформації, необхідної для прийняття глобальних рішень та виконання локальних завдань;
3. керуючу для реалізації глобальних рішень;
4. гомеостазну, що підтримує динамічну рівновагу всередині систем та регулює потоки енергії та речовини в підсистемах;
5. адаптивну, що накопичує досвід у процесі навчання для покращення структури та функцій системи.

Великою системою називають систему, що не спостерігається одночасно з позиції одного спостерігача в часі або в просторі, для якої істотний просторовий фактор, число підсистем якої дуже велике, а склад різнорідний.

Система може бути великою і складною. Складні системи об'єднує більшу групу систем, тобто великі — підклас складних систем.

Основними при аналізі та синтезі великих та складних систем є процедури декомпозиції та агрегування.

Декомпозиція - поділ систем на частини, з наступним самостійним розглядом окремих елементів.

Очевидно, що декомпозиція є поняттям, пов'язаним з моделлю, оскільки сама система не може бути розчленована без порушень властивостей. На рівні моделювання, розрізнені зв'язки заміняться відповідно еквівалентами, чи моделі систем будується отже розкладання їх у окремі частини у своїй виявляється природним.

Що стосується великих і складних систем декомпозиція є потужним інструментом дослідження.

Агрегування є поняттям, протилежним до декомпозиції. У процесі дослідження виникає необхідність об'єднання елементів системи з метою розглянути її із загальніших позицій.

Декомпозиція та агрегування є двома протилежними сторонами підходу до розгляду великих і складних систем, що застосовуються в діалектичній єдності.

Системи, котрим стан системи однозначно визначається початковими значеннями і може бути передбачено будь-якого наступного часу, називаються детерминированными.

Стохастичні системи - системи, зміни в яких мають випадковий характер. При випадкових впливах даних про стан системи недостатньо для передбачення наступного часу.

За ступенем організованості: добре організовані, погано організовані (дифузні).

Уявити аналізований об'єкт чи процес як добре організованої системи означає визначити елементи системи, їх взаємозв'язок, правила об'єднання у більші компоненти. Проблемна ситуація може бути описана у вигляді математичного виразу. Розв'язання задачі при поданні її у вигляді добре організованої системи здійснюється аналітичними методами формалізованого уявлення системи.

Приклади добре організованих систем: сонячна система, що описує найістотніші закономірності руху планет навколо Сонця; відображення атома у вигляді планетарної системи, що складається з ядра та електронів; опис роботи складного електронного пристрою за допомогою системи рівнянь, що враховує особливості умов роботи (наявність шумів, нестабільності джерел живлення тощо.).

Опис об'єкта у вигляді добре організованої системи застосовується у тих випадках, коли можна запропонувати детерміноване опис та експериментально довести правомірність його застосування, адекватність моделі реальному процесу. Спроби застосувати клас добре організованих систем для представлення складних багатокомпонентних об'єктів або багатокритеріальних завдань погано вдаються: вони вимагають неприпустимо великих витрат часу, практично нереалізовані та неадекватні моделям, що застосовуються.

Погано організовані системи. При поданні об'єкта у вигляді погано організованої або дифузної системи не ставиться завдання визначити всі компоненти, що враховуються, їх властивості і зв'язки між ними і цілями системи. Система характеризується деяким набором макропараметрів і закономірностями, які перебувають з урахуванням дослідження як об'єкта чи класу явищ, але в основі певної з допомогою деяких правил вибірки компонентів, характеризуючих досліджуваний об'єкт чи процес. На основі такого вибіркового дослідження набувають характеристики чи закономірності (статистичні, економічні) та поширюють їх на всю систему в цілому. У цьому робляться відповідні застереження. Наприклад, при отриманні статистичних закономірностей їх поширюють на поведінку всієї системи з деякою вірогідністю.

Підхід до відображення об'єктів у вигляді дифузних систем широко застосовується при описі систем масового обслуговування, визначенні чисельності штатів на підприємствах і установах, дослідженні документальних потоків інформації в системах управління і т.д.

З погляду характеру функцій розрізняються спеціальні, багатофункціональні та універсальні системи.

Для спеціальних систем характерна єдиність призначення та вузька професійна спеціалізація обслуговуючого персоналу (порівняно нескладна).

Багатофункціональні системи дозволяють реалізувати на одній і тій самій структурі кілька функцій. Приклад: виробнича система, що забезпечує випуск різної продукції межах певної номенклатури.

Для універсальних систем: реалізується безліч дій на одній і тій же структурі, проте склад функцій за видом та кількістю менш однорідний (менше визначений). Наприклад, комбайн.

За характером розвитку 2 класу систем: стабільні та розвиваються.

У стабільної системи структура та функції практично не змінюються протягом усього періоду її існування і, як правило, якість функціонування стабільних систем у міру зношування їх елементів лише погіршується. Відновлювальні заходи можуть лише знизити темп погіршення.

Відмінною особливістю систем, що розвиваються, є те, що з часом їх структура і функції набувають істотних змін. Функції системи більш постійні, хоча й вони видозмінюються. Практично незмінними залишається їх призначення. Системи, що розвиваються, мають більш високу складність.

У порядку ускладнення поведінки: автоматичні, вирішальні, що самоорганізуються, передбачають, що перетворюються.

Автоматичні: однозначно реагують на обмежений набір зовнішніх впливів, внутрішня їхня організація пристосована до переходу в рівноважний стан при виведенні з нього (гомеостаз).

Вирішальні: мають постійні критерії розрізнення їхньої постійної реакції на широкі класи зовнішніх впливів. Постійність внутрішньої структури підтримується заміною елементів, що вийшли з ладу.

Самоорганізуються: мають гнучкі критерії розрізнення та гнучкі реакції на зовнішні дії, що пристосовуються до різних типів дії. Стійкість внутрішньої структури вищих форм таких систем забезпечується постійним самовідтворенням.

Самоорганізовані системи мають ознаки дифузних систем: стохастичність поведінки, нестаціонарність окремих параметрів і процесів. До цього додаються такі ознаки, як непередбачуваність поведінки; здатність адаптуватися до умов середовища, змінювати структуру при взаємодії системи з середовищем, зберігаючи при цьому властивості цілісності; здатність формувати можливі варіанти поведінки і вибирати з них найкращий та ін Іноді цей клас розбивають на підкласи, виділяючи адаптивні або самопристосовні системи, самовідновлюються, самовідтворювані та інші підкласи, що відповідають різним властивостям систем, що розвиваються.

Приклади: біологічні організації, колективне поведінка громадян, організація управління лише на рівні підприємства, галузі, держави загалом, тобто. у тих системах, де обов'язково є людський чинник.

Якщо стійкість за своєю складністю починає перевершувати складні впливи зовнішнього світу, це передбачають системи: вона може передбачати подальший хід взаємодії.

Перетворювані — це складні системи на вищому рівні складності, не пов'язані сталістю існуючих носіїв. Вони можуть змінювати речові носії, зберігаючи свою індивідуальність. Науці приклади таких систем поки що не відомі.

Систему можна поділити на види за ознаками структури їх побудови та значущості тієї ролі, яку відіграють у них окремі складові порівняно з ролями інших частин.

У деяких системах однієї з частин може належати домінуюча роль (її значущість >> (символ відношення «значної переваги») значущість інших частин). Такий компонент буде виступати як центральний, що визначає функціонування всієї системи. Такі системи називають централізованими.

В інших системах всі компоненти їх компоненти приблизно однаково значущі. Структурно вони розташовані не навколо централізованого компонента, а взаємопов'язані послідовно або паралельно і мають приблизно однакові значення для функціонування системи. Це децентралізовані системи.

Системи можна класифікувати за призначенням. Серед технічних та організаційних систем виділяють: що виробляють, керують, обслуговують.

У системах, що виробляють, реалізуються процеси отримання деяких продуктів або послуг. Вони у свою чергу діляться на речовинно-енергетичні, в яких здійснюється перетворення природного середовища або сировини на кінцевий продукт речовинної або енергетичної природи, або транспортування такого роду продуктів; та інформаційні — для збирання, передачі та перетворення інформації та надання інформаційних послуг.

Призначення керуючих систем - організація та управління речовинно-енергетичними та інформаційними процесами.

Обслуговуючі системи займаються підтримкою заданих меж працездатності систем, що виробляють і управляють.

Сторінка 23 з 35

Ознаки системності та системні концепції.

Застосування теорії систем до управління допомагає керівникам побачити організацію в єдності складових її частин, які нерозривно переплітаються із зовнішнім світом. Ця теорія також сприяє інтеграції положень усіх шкіл, які в різні часи домінували в теорії та практиці управління.

Теорія систем вперше була застосована в точних науках і техніці, а наприкінці 50-х років стала використовуватися в управлінні, що стало найважливішим внеском у науку управління. Системний підхід - це не набір якихось посібників або принципів для керівників, а спосіб мислення стосовно організації та управління. Щоб усвідомити, як системний підхід допомагає керівнику краще зрозуміти організацію та ефективніше досягти цілей, слід визначити, що таке система.

Система – це певна цілісність, що складається з взаємозалежних елементів, кожна з яких робить свій внесок у властивості цілого. Приклади систем – машини, комп'ютери, телевізори, що з безлічі взаємозалежних елементів, кожна з яких працює у взаємодії коїться з іншими створення цілого, має свої конкретні характеристики. Якщо одна з частин буде відсутня чи неправильно функціонувати, то і вся система функціонуватиме неправильно. Усі біологічні організми також є системи. Життя людини залежить від правильного функціонування багатьох взаємозалежних органів, які разом представляють унікальний організм людини.

Усі організації – це системи, оскільки є поруч із технікою соціальними компонентами організацій. Отже, соціотехнічні системи – це і техніка, використовувані разом у процесі виробництва. Так само, як і в біологічному організмі, всі частини організації взаємозалежні.

Відкриті та закриті системи. Існує два основних типи систем: закриті та відкриті. Закрита система, що має жорсткі фіксовані межі, її дії відносно незалежні від довкілля. Годинник – приклад закритої системи. Взаємозалежні частини годинника рухаються безперервно і дуже точно, як тільки годинник заведений або поставлена ​​батарейка. І поки в годиннику є джерело накопиченої енергії, їхня система незалежна від навколишнього середовища.

Відкрита система – це система, що взаємодіє із зовнішнім середовищем, що пристосовується до змін у ній. Енергія, інформація, матеріали – це об'єкти обміну із зовнішнім середовищем через проникні межі системи. Така система не є самозабезпеченою, вона залежить від енергії, інформації та матеріалів, що надходять ззовні.

Керівники переважно займаються відкритими системами, тому що всі організації є відкритими системами. Виживання будь-якої організації залежить від зовнішнього світу.

Підсистеми. Великі складові складних систем, як-от організація, людина чи машина, найчастіше самі є системами. Частини, тобто. великі функціональні складові складної системи називаються підсистемами. Основне відмінність підсистем однієї системи – у функціональності, тобто. кожна підсистема виконує особливу функцію. Поняття підсистеми – це поняття в управлінні. Шляхом підрозділу організації на відділи керівництво навмисно створює всередині організації підсистеми – управлінські, кадрів, маркетингу, фінансів тощо. Відділи, управління та різні його рівні – кожен із цих елементів відіграє важливу роль в організації в цілому. Соціальні та технічні складові організації вважаються підсистемами.

Підсистеми, своєю чергою, можуть складатися з дрібніших підсистем. Оскільки всі вони взаємозалежні, неправильне функціонування найменшої підсистеми може вплинути на систему в цілому. Проржавілий проводок від акумулятора не подає струму в електросистему автомобіля, внаслідок чого не може працювати вся машина. Так само робота кожного відділу і кожного працівника в організації дуже важлива для успіху організації в цілому.

Розуміння те, що організації є складні відкриті системи, які з кількох взаємозалежних підсистем, допомагає пояснити, чому кожна зі шкіл під управлінням виявилася практично прийнятною лише обмежених межах. Кожна школа прагнула зосередити увагу якийсь однієї підсистемі організації. Біхейвіористська школа в основному займалася соціальною підсистемою. Школи наукового управління та науки управління головним чином – технічними підсистемами. У результаті часто не могли правильно визначити всі основні компоненти організації. Жодна зі шкіл серйозно не замислювалася над впливом середовища на організацію. Пізніші дослідження показують, що це дуже важливий аспект роботи організації. Зараз широко поширена думка, що зовнішні сили можуть бути основними детермінантами успіху організації, які визначають, який засіб з арсеналу управління може виявитися придатним і, найімовірніше, успішним.

Модель організації як відкритої системи (рис. 6) є спрощене зображення організації як відкритої системи, є входи і виходи. Входи – це компоненти, які організація одержує від довкілля: інформація, капітал, людські ресурси та матеріали. У процесі перетворення організація обробляє ці входи, перетворюючи в продукцію чи послуги. Ця готова продукція та послуги, що виносяться організацією у зовнішнє середовище, є виходами. Якщо організація управління ефективна, то в процесі перетворення утворюється додана вартість входів, що включає суму витрат на заробітну плату, відсоток на капітал, ренту та прибуток.

У результаті з'являються багато можливих додаткових виходів, такі, як: прибуток, збільшення частки ринку, збільшення обсягу продажів (у бізнесі), реалізація соціальної відповідальності, задоволення працівників, зростання організації тощо.

Мал. 6. Модель організації як відкритої системи

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА КЛАСИФІКАЦІЯ СИСТЕМ

Система: Визначення та класифікація

Поняття системи належить до основних і використовується у різних наукових дисциплінах і сферах людської діяльності. Відомі словосполучення "інформаційна система", "людино-машинна система", "економічна система", "біологічна система" та багато інших ілюструють поширеність цього терміна в різних предметних областях.

У літературі існує безліч визначень, що є «система». Незважаючи на відмінності формулювань, всі вони тією чи іншою мірою спираються на вихідний переклад грецького слова systema - ціле, складене з частин, з'єднане. Використовуватимемо наступне досить загальне визначення.

Система- сукупність об'єктів, об'єднаних зв'язками так, що вони існують (функціонують) як єдине ціле, що набуває нових властивостей, які відсутні у цих об'єктів окремо.

Зауваження про нові властивості системи в даному визначенні є дуже важливою особливістю системи, яка відрізняє її від простого набору незв'язаних елементів. Наявність у системи нових властивостей, які є сумою властивостей її елементів називають емерджентністю (наприклад, працездатність системи «колектив» не зводиться до суми працездатності її елементів - членів цього колективу).

Об'єкти у системах може бути як матеріальними, і абстрактними. У першому випадку говорять про матеріальні (емпіричні) системах; у другому - про системи абстрактні. До абстрактних систем можна віднести теорії, формальні мови, математичні моделі, алгоритми та ін.

Системи. Принципи системності

Для виділення систем у навколишньому світі можна використовувати такі принципи системності.

Принцип зовнішньої цілісності – відокремленість системивід довкілля. Система взаємодіє з навколишнім середовищем як єдине ціле, її поведінка визначається станом середовища проживання і станом всієї системи, а чи не якийсь окремої її частиною.

Відокремлення системиу навколишньому середовищі має мету, тобто. Система характеризується призначенням. Іншими характеристиками системи в навколишньому світі є її вхід, вихід та внутрішній стан.

Вхід абстрактної системи, наприклад деякої математичної теорії, є постановка задачі; виходом - результат розв'язання цього завдання, а призначенням буде клас завдань, які вирішуються в рамках цієї теорії.

Принцип внутрішньої цілісності – стійкість зв'язків між частинами системи. Стан самої системизалежить від стану її частин - елементів, а й стану зв'язків з-поміж них. Саме тому властивості системи не зводяться до простої суми властивостей її елементів, у системі з'являються властивості, які відсутні в елементів окремо.

Наявність стійких зв'язків між елементами системи визначає її функціональні можливості. Порушення цих зв'язків може призвести до того, що система не зможе виконувати призначені їй функції.

Принцип ієрархічності- у системі можна назвати підсистеми, визначаючи кожної з них свій вхід, вихід, призначення. У свою чергу сама система може розглядатися як частина більшої системи.

Подальше розбиття підсистем на частини призведе до рівня, на якому ці підсистеми називаються елементами вихідної системи. Теоретично систему можна розбивати на дрібні частини, мабуть, нескінченно. Однак практично це призведе до того, що з'являться елементи, зв'язок яких із вихідною системою, з її функціями буде важко вловимим. Тому елементом системи вважають такі її дрібніші частини, які мають деякі якості, властиві самій системі.

Важливим щодо, проектуванні та розробці систем є поняття її структури. Структура системи- сукупність її елементів та стійкі зв'язки між ними. Для відображення структури системи найчастіше використовуються графічні нотації (мови), структурні схеми. У цьому, зазвичай, уявлення структури системи виконується кількох рівнях деталізації: спочатку описуються зв'язку системи із довкіллям; Потім малюється схема із найбільших підсистем, далі - для підсистем будуються свої схеми тощо.

Подібна деталізація є результатом послідовного структурного аналізу системи. Метод структурного системного аналізує підмножиною методів системного аналізу взагалі та застосовується, зокрема, в інженерії програмування, при розробці та впровадженні складних інформаційних систем. Основною ідеєю структурного системного аналізу є поетапна деталізація досліджуваної (модельованої) системи або процесу, яка починається із загального огляду об'єкта дослідження, а потім передбачає його послідовне уточнення.

У системний підхіддо вирішення дослідницьких, проектних, виробничих та інших теоретичних та практичних завдань етап аналізу разом із етапом синтезу утворюють методологічну концепцію рішення. У дослідженні (проектуванні, розробці) систем на етапі аналізу проводиться розбиття вихідної (розроблюваної) системи на частини для її спрощення та послідовного розв'язання задачі. На етапі синтезу отримані результати окремі підсистеми з'єднуються воєдино шляхом встановлення зв'язків між входами і виходами підсистем.

Важливо відзначити, що розбиття системи на частини дасть різні результати залежно від того, хто з якою метою виконує це розбиття. Тут ми говоримо лише про такі розбиття, синтез після яких дозволяє отримати вихідну або задуману систему. До таких не відноситься, наприклад, «аналіз» системи «комп'ютер» за допомогою молотка та зубила. Так, для фахівця, який впроваджує на підприємстві автоматизовану інформаційну систему, важливими будуть інформаційні зв'язки між підрозділами підприємства; для спеціаліста відділу поставок – зв'язки, що відображають рух матеріальних ресурсів на підприємстві. У результаті можна отримати різні варіанти структурних схем системи, які міститимуть різні зв'язки між її елементами, що відображають ту чи іншу точку зору і мету дослідження.

Подання системи, при якому головним є відображення та дослідження її зв'язків із зовнішнім середовищем, із зовнішніми системами, називається поданням на макрорівні. Подання внутрішньої структури системи є уявлення на мікрорівні.

Класифікація систем

Класифікація системпередбачає поділ усієї множини систем на різні групи - класи, що володіють загальними ознаками. В основу класифікації систем можуть бути покладені різні ознаки.

У загальному випадку можна виділити два великі класи систем: абстрактні (символічні) та матеріальні (емпіричні).

За походженням системи ділять на природні системи(створені природою), штучні, і навіть системи змішаного походження, у яких присутні як елементи природні, і елементи, зроблені людиною. Системи, які є штучними чи змішаними, створюються людиною для досягнення своїх цілей та потреб.

Надамо короткі характеристики деяких загальних видів систем.

Технічна системає взаємопов'язаним, взаємозумовленим комплексом матеріальних елементів, що забезпечують вирішення деякої задачі. До таких систем можна віднести автомобіль, будинок, ЕОМ, систему радіозв'язку тощо. Людина є елементом такої системи, а сама технічна система належить до класу штучних.

Технологічна система- Система правил, норм, що визначають послідовність операцій у процесі виробництва.

Організаційна системау загальному вигляді є безліч людей (колективів), взаємопов'язаних певними відносинами в процесі деякої діяльності, створених та керованих людьми. Відомі поєднання «організаційно-технічна, організаційно-технологічна система» розширюють розуміння організаційної системи засобами та методами професійної діяльності членів організацій.

Інша назва - організаційно-економічнасистема застосовують для позначення систем (організацій, підприємств), що у економічних процесах створення, розподілу, обміну матеріальних благ.

Економічна система- система продуктивних зусиль і виробничих відносин, складаються у процесі виробництва, споживання, розподілу матеріальних благ. Більш загальна соціально-економічна система відображає додатково соціальні зв'язки та елементи, включаючи відносини між людьми та колективами, умови трудової діяльності, відпочинку тощо. Організаційно-економічні системи функціонують у сфері виробництва товарів та/або послуг, тобто. у складі деякої економічної системи. Ці системи становлять найбільший інтерес як об'єкти впровадження економічних інформаційних систем(ЕІС), що є комп'ютеризованими системами збору, зберігання, обробки та розповсюдження економічної інформації. Приватним тлумаченням ЕІС є системи, призначені автоматизації завдань управління підприємствами (організаціями).

За ступенем складності розрізняють прості, складні та дуже складні (великі) системи. Прості системихарактеризуються малим числом внутрішніх зв'язків та відносною легкістю математичного опису. Характерним для них є наявність лише двох можливих станів працездатності: при виході з ладу елементів система або повністю втрачає працездатність (можливість виконувати своє призначення), або продовжує виконувати задані функції у повному обсязі.

Складні системимають розгалужену структуру, велику різноманітність елементів та зв'язків та безліч станів працездатності (більше двох). Ці системи піддаються математичному опису, зазвичай, з допомогою складних математичних залежностей (детермінованих чи імовірнісних). До складних систем відносяться практично всі сучасні технічні системи (телевізор, верстат, космічний корабель і т.д.).

Сучасні організаційно-економічні системи (великі підприємства, холдинги, виробничі, транспортні, енергетичні компанії) належать до дуже складних (великих) систем. Характерними для таких систем є такі ознаки:

складність призначення та різноманіття виконуваних функцій;

великі розміри системи за кількістю елементів, їх взаємозв'язків, входів та виходів;

складна ієрархічна структура системи, що дозволяє виділити у ній кілька рівнів із досить самостійними елементами кожному з рівнів, із власними цілями елементів та особливостями функціонування;

наявність загальної мети системи та, як наслідок, централізованого управління, підпорядкованості між елементами різних рівнів за їх відносної автономності;

наявність у системі активно діючих елементів - людей та їхніх колективів із власними цілями (які, взагалі кажучи, можуть не збігатися з цілями самої системи) та поведінкою;

різноманіття видів взаємозв'язків між елементами системи (матеріальні, інформаційні, енергетичні зв'язки) та системи із зовнішнім середовищем.

У силу складності призначення та процесів функціонування побудова адекватних математичних моделей, що характеризують залежності вихідних, вхідних та внутрішніх параметрів для великих систем є нездійсненним.

За ступенем взаємодії із зовнішнім середовищем розрізняють відкриті системиі замкнуті системи. Замкнутою називають систему, будь-який елемент якої має лише з елементами самої системи, тобто. замкнута система не взаємодіє із зовнішнім середовищем. Відкриті системи взаємодіють із зовнішнім середовищем, обмінюючись речовиною, енергією, інформацією. Усі реальні системи тісно чи слабко пов'язані із зовнішнім середовищем і є відкритими.

За характером поведінки системи ділять на детерміновані та недетерміновані. До детермінованих відносяться ті системи, в яких складові взаємодіють між собою точно певним чином. Поведінка та стан такої системи може бути однозначно передбачено. В разі недетермінованих систем такого однозначного передбачення зробити не можна.

Якщо поведінка системи підпорядковується імовірнісним законам, вона називається вероятностной. У разі прогнозування поведінки системи виконується з допомогою ймовірнісних математичних моделей. Можна сміливо сказати, що імовірнісні моделі є певної ідеалізацією, що дозволяє описувати поведінка недетермінованих систем. Практично віднесення системи до детермінованих чи недетермінованих часто залежить від завдань дослідження та подробиці розгляду системи.