Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое системы, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое системы, системность, анализ системы, синтез системы, структура системы , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Системный анализ (системная философия, теория систем).
Под системой S понимают множество взаимосвязанных элементов, которые соединены по некоторым системообразующим признакам и подчинены общим целям.
Внешнюю среду Е данной системы составляют элементы, не принадлежащие этой системе. Система взаимодействует с внешней средой с помощью "входов" и "выходов".
Вход системы — это каналы, через которые в систему S поступает вещество, энергия, деньги, информация. Вход системы отображает изменения окружающего среды и их влияние на функционирование системы
Вещество, энергия или информация претерпевают в системе некоторых преобразований и после
этого поступают во внешнюю среду через «выход». Обозначив преобразующие отношения R, запишем систему в символьном виде: YRX. То есть систему
рассматривают как преобразователь входов на выходы:Y = RX.
Рис. 1.1. Графическая схема системы
Выход системы – это каналы воздействия системы S на внешнюю среду. Выход системы – это результирующие значения параметров системы, которые являются следствием состоявшихся в системе процессов. Функционирование системы – это переработка входных параметров при заданных условиях внешней среды в результирующие значения параметров системы.
Состояние системы характеризуется значениями ее основных показателей
. Эти показатели отражают наиболее существенные свойства системы
данный момент времени.
Функционирование системы как единого целого обеспечивается связями между
ее элементами. Связи могут быть энергетическими, вещественными, информационными; внутренними и внешними; прямыми и обратными.
Изучение систем, как целостных и целых, осуществляется во многих областях знания.
Существенный вклад в формирование понятий системности внесли К. Маркс и Ф. Энгельс[13] , В. Ленин[14] . Первой общей теорией систем явилась тектология А.А. Богданова[15] , ей предшествовали труды А.М. Бутлерова, Д.И. Менделеева, Н. Белова, Е.С. Федорова. В 30-х годах А. Тэнсли предложил термин «экосистема»[16] . С концепцией «общей теории систем» выступил Л. Берталанфи[17] . Развитие системных исследований ускорилось после создания кибернетики Н. Винером[18] , в связи с появлением такого объекта исследований, как кибернетические системы. Наивысшим достижением в смысле системности и целостности является концепция ноосферного развития В.И.Вернадского[19] .
При изучении систем, как целых и целостных, будем, кроме комплекса постулатов целого и целостности метода системной технологии, использовать следующие определения общей системы и системности:
В данном разделе мы рассматриваем возможности реализации постулатов целого с помощью систем.
Существуют ли системы как реальные части среды деятельности, как объекты материального мира, материальна или нематериальна система – один из дискуссионных вопросов периода становления системных исследований. Знать этот вопрос и ответ на него полезно начинающим изучать системы.
Он, конечно, подобен вопросу, возникающему в связи с разложением сигнала в совокупности гармонических составляющих с помощью преобразования Фурье – существуют ли гармоники, является ли на самом деле любой сигнал суммой синусоидальных сигналов. Ответ на второй вопрос известен – гармонические сигналы содержатся в реальных сигналах, т.е. сигналы разложимы на гармонические сигналы и, даже более, для многих сигналов, например, звуков музыки, именно та их часть, которая представима в виде гармоник, наиболее полно отражает этот сигнал, его «тембр», как инструмент познания данного сигнала. Кроме этого, есть сигналы, суть которых можно описать одной гармонической составляющей, одной нотой. Правда, большинство сигналов сложны и их недостаточно представить одной или многими гармониками; необходимы еще и другие описания данных сигналов.
Ответ на первый вопрос можно изложить в той же последовательности – системы содержатся в реальных частях среды, т.е. описания материальных объектов представимы системами. Даже более, для многих объектов именно та их часть, которая представима в виде системы, наиболее полно отражает этот объект, как инструмент познания данного объекта. Кроме этого, есть объекты, суть которых можно описать одной системой, одной моделью системы. Правда, большинство объектов познания сложны и их недостаточно представлять моделями большой и/или сложной системы; необходимы еще и другие описания данных материальных объектов.
Далее, при реализации некоторого замысла, проекта системы реальный объект, реализующий этот замысел (либо проект), конечно, является системой, повторяющей данный замысел (либо проект). Затем, на протяжении своего жизненного цикла он изменяется и приобретает многие новые черты, в том числе, несистемные, а также и черты новых систем, не предусмотренных при первоначальном замысле – эти общеизвестные реалии можно отразить, перефразируя известное высказывание В.С. Черномырдина: «хотели систему, а получилось, как всегда».
Другими словами, объекты материального мира содержат, конечно, части, являющиеся системами «по своей природе» или по замыслу создавшего их разума. Но в них есть и части, не подпадающие под описания в виде систем.
Значение системной методологии объясняется, как известно, тремя основными причинами.
Термин "система" охватывает очень широкий спектр понятий. Например, существуют горные системы, системы рек и солнечная система. Человеческий организм включает опорно-двигательную, сердечно-сосудистую, нервную, лимфатическую и другие системы. Мы ежедневно взаимодействуем с системами транспорта и связи (телефон, телеграф и т.д.) и экономическими системами. Исаак Ньютон назвал "системой мира" предмет своих исследований. Модель системы понимается и как план, метод, порядок, устройство, Поэтому и неудивительно, что этот термин получил среди ученых, конструкторов, производственников и др. специалистов такое распространение.
Для целей данного раздела необходимо также описать представления о большой и сложной системах.
Определение большой системы дано В.И. Чернецким в первом, по сведениям автора, учебном издании по данному предмету[20] в следующем виде:
«большая система (БС) есть система, представляющая собой совокупность взаимосвязанных управляемых подсистем, объединенных общей системой управления, характерной особенностью которой является наличие выделяемых частей. При чем для каждой части можно определить:
Там же В.И. Чернецким для больших и сложных систем сформулированы Закон информационного взаимодействия и Закон информационных ассоциаций, а также (совместно с Д.В. Бакурадзе) модель информационной динамики сложной системы, необходимые для повышения эффективности управления комплексными разработками.
Для лучшего усвоения определений большой системы по В.И. Чернецкому, и сложной системы по А.И. Бергу (глава 1), можно дополнительно дать следующую общую «пользовательскую» характеристику:
сложную систему, как и большую систему, невозможно рассмотреть «за один раз», чтобы получить требуемое решение проблемы, достичь цели, продуцировать результат.
Сложную систему нельзя рассмотреть «за один раз» из-за того, что надо последовательно рассмотреть несколько моделей всей системы, большую систему – из-за того, что надо последовательно рассматривать несколько моделей ее частей, как систем.
Рассмотрим этот вопрос с позиций постулатов 8 – 12 целостного метода системной технологии (глава 1) – постулатов общей модели.
Система, на первый взгляд, «сложна сама по себе», так как для ее описания необходимы не менее чем две модели ее частей – модель процесса, модель структуры, модель элемента. А если элементы различны по природе – то и несколько моделей видов элементов. В случае если в одной модели собственно системы, достаточной для целей дальнейших рассмотрений объекта, можно объединить описание ее частей, несмотря на их разную природу, то собственно система не является сложной для дальнейшего анализа и исследования.
Но в том случае, когда для объединения описаний объекта исследований необходимо две и более моделей, мы видим объект исследования, как сложную систему.
Система, на первый взгляд, как бы и «большая сама по себе», так как рассматриваемый объект надо представить состоящим из большого количества частей – это опять же модель процесса, модель структуры, модели элементов. В случае если для совокупного описания процесса, структуры, элементов объекта достаточно создать одну модель системы, то такой объект мы не рассматриваем и как большую систему.
Но в ряде случаев для совокупного описания процесса, структуры, элементов объекта необходимо несколько этапов описания. Вначале их надо разделить на несколько отдельных совокупностей, для каждой из которых можно создать свою модель системы, известную исследователю, как решаемая. Затем все эти модели совокупностей объединить в модель всего объекта, как системы или создать из них новые совокупности теперь уже моделей систем, пока мы не придем к единой решаемой модели объекта в виде системы. Тогда мы имеем дело с объектом исследования, как с большой системой.
Такие объекты исследований не помещаются в формат возможностей исследователя «по глубине» (сложная система) и/или «по величине» (большая система).
Итак, сложный объект невозможно рассмотреть «за один раз», так как надо раз за разом рассмотреть каждую систему, моделирующую данный объект, а затем объединить результаты рассмотрения в один системный результат рассмотрения сложного объекта, как сложной системы.
В свою очередь, большой объект также невозможно рассмотреть «за один раз», так как надо раз за разом во взаимосвязи рассмотреть все модели систем, принятые для каждой из частей изучаемого объекта, а затем объединить результаты рассмотрения моделей частей объекта в один системный результат рассмотрения всего объекта, как большой системы.
Образно говоря, изучаемый объект может «не вмещаться» в формат знаний, которым исследователь может оперировать для эффективной, в смысле определенного критерия, деятельности. Тогда исследователь представляет изучаемый объект в виде такой модели большой и/или сложной системы, метод решения которой ему известен и реализуем в том формате действий, который ему доступен.
Конечно, представления о сложности и о «большести» конкретного объекта анализа и исследования изменяются по мере изменения форматов знаний и действий субъекта деятельности. Тем не менее приведенные определения большой системы по В.И. Чернецкому, и сложной системы по А.И. Бергу справедливы для любого объекта современного анализа и исследований.
Постулат 9 «об общей модели объекта деятельности» для сложного объекта деятельности можно для данного случая сформулировать следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию сложной системы-объекта деятельности необходимо осуществлять с помощью общей модели целого в виде совокупности моделей систем, отражающих различные подходы к моделированию систем-объектов различной природы.
Для большого объекта деятельности, который мы, в соответствии с принятыми определениями, считаем большим, постулат 9 «об общей модели объекта деятельности» можно сформулировать следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию большой системы-объекта деятельности необходимо осуществлять с помощью общей модели целого в виде совокупности взаимосвязанных моделей систем, описывающей все части данной системы-объекта.
Для систематизации изучения систем с позиций метода системной технологии сформулируем аналогичные результаты для субъекта, результата и триады деятельности.
С позиций системной технологии у объекта деятельности один основной вид деятельности – производство результата, необходимого среде для решения актуализировавшейся проблемы. При этом, как показано в главе 1, у объекта деятельности, кроме миссионерской цели – обеспечить производство результата в соответствии с определенными требованиями, возникают и собственные цели выживания, сохранения и развития.
В данной триаде деятельности «объект-субъект-результат» назначение субъекта деятельности — воздействовать на объект деятельности таким образом, чтобы обеспечить баланс деятельности в интересах миссионерской и собственной целей объекта деятельности. Для реализации этого назначения субъект деятельности должен осуществлять разные по своей природе виды деятельности по отношению к объекту и его взаимодействию с внешней средой – анализ, исследование, проектирование, управление, мониторинг (контроль), экспертизу (в том числе и аудит), а также деятельность разрешительную (лицензирование) и деятельность по архивированию (хранению информации).
Возможно построение субъекта деятельности в виде сложного или большого субъекта и, соответственно, – моделирование субъекта с помощью сложной или большой систем.
В случае сложного субъекта деятельности постулат 10 «об общей модели субъекта деятельности» целостного метода системной технологии можно сформулировать следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию сложной системы-субъекта деятельности необходимо осуществлять с помощью общей модели целого, представляющей собой совокупность моделей системы-аналитика, системы-исследователя, системы-проектировщика, системы управления, системы контроля (мониторинга), экспертной системы (в том числе и системы-аудитора), а также системы лицензирования и системы-архиватора (системы хранения информации).
Отличия каждой из указанных моделей от любой другой из данной совокупности моделей проявляются в связи с совершенно разными «природами» каждой из этих видов деятельности. Так, природа анализа кардинально отличается от природы управления, природа мониторинга – от природы аудита и т.д. В то же время все эти виды деятельности системы-субъекта тесно взаимосвязаны между собой и отсутствие одной из указанных моделей приведет к неадекватному отражению субъекта в модели сложной системы.
Во втором случае большого субъекта деятельности постулат 10 будет выглядеть следующим образом (на примере системы управления):
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию большой системы-субъекта управления необходимо осуществлять с помощью общей модели целого в виде совокупности взаимосвязанных моделей систем управления производством, анализом, исследованиями, проектами, мониторингом, экспертизой, лицензированием, информацией, каждая из которых может быть, в свою очередь, большой системой.
В данной триаде деятельности «объект-субъект-результат» назначение результата деятельности — обеспечить решение некоторой проблемы, актуализировавшейся в среде деятельности, в связи с чем возникла необходимость производства данного результата.
Указанные результаты могут быть большими и/или сложными и, соответственно, возможно моделирование субъекта с помощью сложной и/или большой систем.
В случае сложного результата деятельности постулат 11 «об общей модели результата деятельности» целостного метода системной технологии можно сформулировать следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию сложной системы-результата деятельности необходимо осуществлять с помощью общей модели целого, представляющей собой совокупность моделей систем, отражающих различные подходы к природе влияния результата деятельности на состояние проблемы, для решения которой возникла необходимость производства данного результата.
Так, производство обществом нового духовного учения, направленного, по исходному замыслу, на борьбу со снижением духовного потенциала общества, может оказывать влияния разной природы. У одной части общества этот учение может вызвать протест, что означает наличие в результате модели формирования протеста. В указанном учении есть, конечно, и модель повышения духовности. В нем может содержаться модель формирования нетерпимости к другим учениям и многие другие модели.
Все эти виды природы воздействий системы-результата тесно взаимосвязаны между собой и отсутствие одной из указанных моделей приведет к неадекватному отражению результата в его модели, как сложной системы.
Искусство моделирования данного результата состоит в создании совокупности всех моделей результата, как целого, т.е. общей модели целого. Только при этом условии можно адекватно оценить, соответствует ли воздействие данного результата исходному замыслу.
Во втором случае большого результата деятельности постулат 11 будет выглядеть следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию большой системы-результата управления необходимо осуществлять с помощью общей модели целого, представляющей собой совокупность моделей систем, отражающих влияния различных частей системы-результата деятельности на состояние проблемы, для решения которой возникла необходимость производства данного результата.
Назначение триады деятельности — обеспечить производство результата для наилучшего, в смысле определенного критерия, решения некоторой конкретной проблемы, актуализировавшейся в среде деятельности.
Триады деятельности являются сложными, а, при соблюдении определенных условий, – большими. Соответственно, возможно моделирование триады с помощью сложной и/или большой систем.
В случае сложной триады деятельности постулат 12 «об общей модели триады деятельности» целостного метода системной технологии можно сформулировать следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию сложной триады деятельности необходимо осуществлять с помощью общей модели целого, представляющей собой совокупность таких моделей, которую отражают разные по природе виды представлений о ее функционировании.
Так, металлургическая производственная триада «субъект-объект-результат» деятельности может рассматриваться с разных позиций, как система производства металла, как участник системы биржевой торговли металлом, как социальная система, как экологическая система, как финансовая система и т.д. Все эти представления отражают «разные природы» строения и функционирования триады и описываются, конечно, совершенно разными моделями.
Но все эти разные по своей природе описания триады тесно взаимосвязаны между собой и отсутствие одной из указанных моделей приведет к неадекватному отражению деятельности триады в ее модели, как сложной системы.
Во втором случае большого результата деятельности постулат 12 будет выглядеть следующим образом:
Для формирования и реализации целостной деятельности формирование и реализацию триады деятельности, как большой системы, необходимо осуществлять с помощью общей модели целого, представляющей собой совокупность таких моделей ее частей, как модели системы-объекта, системы-субъекта, системы-результата.
Так, система-объект металлургической производственной системы – технология производства какого-либо металла, система-субъект производственной системы – напр., система управления производством металла и система-результат производства – металл определенной марки имеют разную природу строения и функционирования и описываются, конечно, совершенно разными моделями.
Но все эти разные по своей природе составляющие триады тесно взаимосвязаны между собой и отсутствие одной из указанных моделей приведет к неадекватному отражению деятельности триады в ее модели, как большой системы.
Искусство моделирования триады деятельности, как сложного и большого объекта, включает три действия:
Только при этом условии можно адекватно оценить, соответствует ли функционирование данной триады исходному замыслу.
?Нетрудно видеть, что все данные здесь определения большой, сложной систем, системы-объекта, системы-субъекта, системы-результата, системы-триады являются частными случаями общих определений системы и системности, принятых здесь с позиций целостного подхода:
Итак, системы, также как и целое, являются совокупностью частей среды. Но не всегда системы при создании ориентированы на собственное выживание, сохранение и развитие. Скорее, они создаются для обеспечения выживания, сохранения и развития других частей среды. Например, системы государственного управления создаются, по замыслу, для обеспечения выживания, сохранения и развития нации, страны.
Но когда системы уже реализовались, как совокупности частей среды, в них, как в совокупностях частей среды, начинают реализовываться основной Закон целого – целое действует в направлении собственного выживания, сохранения и развития) и постулаты целого. Не сразу, конечно, а когда системы уже «состоятся», т.е. когда сформируется код-ядро системы, как целого.
Так, состоявшиеся системы государственного управления начинают действовать в интересах собственного выживания, сохранения и развития (разрастание аппарата, коррупция, взяточничество и т.д.).
Но система, в интересах собственного выживания, сохранения и развития, как целого, должна стать целостной в смысле постулата 3 «баланса факторов целого и целостности».
Поэтому возникает необходимость в механизмах, которые позволяют системе, как целому, быть целостной, реализовать модели, Принципы и Законы целостности и развития целостности.
С позиций целостного метода системной технологии можно заключить, что:
система – это совокупность частей среды, направленная на обеспечение выживания, сохранения и развития системы. Для своего вживания, сохранения и развития система обеспечивает взаимодействия внутренней среды элементов (частей) системы с внешней средой системы в интересах внешней среды. Системе и ее элементам присуща системность – целостность собственно системы по отношению к внешней среде, а также целостность элемента (части) системы по отношению к данной системе.
Системы – частный случай целого, частичная реализация целого. Системность, как характеристика деятельности в системе – частный случай целостности. Системность – свойство части среды быть частью системы, функционировать в системе в качестве ее составной части;
? в то же время концептуальная система, т.е. модель системы – наиболее близкая к целому модель деятельности, которой присуща способность развития до формата целого, соответствующего постулатам целостного метода системной технологии.
Для собственного выживания, сохранения и развития система может приобрести, кроме целенаправленности и целесообразности, в смысле интересов внешней среды, целосообразность и целостносообразность, целонаправленность и целостнонаправленность, а также все другие свойства целого в соответствии с постулатами целого и целостности.
Можно выделить три ступени формирования целого, целостного системного знания:
При анализе систем решают две главные задачки: идентификация структуры системы и идентификация динамики системы. Большинство систем являются динамическими, то есть изменяют свое состояние с течением времени. Динамика системы может быть детерминированной (определенной, прогнозируемой) или стохастической (случайной).
структура системы – это внутренняя организация системы, отражающая
способ взаимодействия образующих элементов Для определения структуры системы нужно провести ее последовательную декомпозицию (анализ), другими словами выделить в ней подсистемы всех уровней и их элементы. При исследовании систем над ними выполняют операции анализа и синтеза.
Для определения структуры системы необходимо провести ее последовательную декомпозицию, то есть выделить подсистемы всех уровней и их элементы. Анализ
– это фактическое, или условное (мысленное) разделение системы на составные элементы
Целью изучения структуры системы. После выделения отдельных частей изучаются методы взаимодействия меж ними. Это помогает осознать принципы организации и функционирования системы. После завершения анализа выполняют операцию
синтеза – объединение отдельных компонентов в единую систему. Синтез может осуществляться либо как физическое объединение частей, либо мысленно. Мысленный синтез системы может быть выполнен в виде математической модели, описывающей
взаимодействие элементов системы математическим способом. Строя математическую
модель системы посредством уравнений, мы воспроизводим логику поведения этой системы, то есть осуществляем теоретический синтез системы.
Рис. 1.2. Графы, соответствующие матричной (а), линейной (б) и древовидной (в) структурам
Структура системы — это совокупность ее элементов и связей между ними.
которые могут проходить сигналы и воздействия. Функционирование системы как единого
целое обеспечивается связями между ее элементами. Связи могут быть энергетическими, вещественными, информационными и финансовыми. Чаще используют графическое изображение структуры систем, используя для этого
структурные и функциональные схемы
Простые системы содержат немногие элементы и имеют линейную структуру. Более
сложные системы имеют иерархическую структуру или вид сети. В последнем случае эффективным способом описания структуры системы является матрица
связей (матрица инцидентности). Если структура системы не известна, используют модель «черный ящик». Это означает, что исследователю неизвестна внутренняя структура системы, но есть некоторые сведения о механизме действия системы.
Управление системой связано с понятиями прямого и обратного связи.
Прямая связь отображает преобразование входных сигналов в результирующие в процессе функционирования системы.
Прямые связи делятся на: прямую последовательную связь (а); параллельная распределительная связь (b); параллельная соединяющая связь (с) (рис. 2.3).
Рис.1.3. Примеры системы прямых связей
Обратная связь – это связь между выходом и входом системы. Он может
производиться непосредственно или через другие элементы системы. Если обратная связь уменьшает действие входного воздействия на исходную величину, его называют
отрицательным; если обратная связь увеличивает это влияние – положительным. Негативная обратная связь способствует восстановлению равновесия в системе, нарушенной
внешним действием. Примеры: регулирующее отверстие в ванне, количество хищников и
жертв, увеличение банковской ставки и активность экономики.
Схема действия обратной связи:
1. Сравнение данных на входе с результатами на выходе и сравнение с плановыми мы показателями.
2. Оценка величины отклонения от плана и выяснения причин.
3. Выработка решения, целью которого является устранение отклонений.
4. Корректирующее действие на вход.
Положительная обратная связь усиливает отклонение от равновесного состояния. Пример: банковский процент по депозитам. Положительные обратные связи могут играть как положительную, так и отрицательную роль. Например, с ростом
инвестиций растет эффективность производства, а это способствует привлечению новых инвестиций, стимулирующих дальнейший рост производства. Примером нежелательной
действия положительных обратных связей есть механизм развертывания гиперинфляционной спирали, когда в неравновесном состоянии экономики рост цен через механизм причинно-следственных связей влечет за собой дальнейший виток роста цен. Другие примеры – биржевая и банковская паника.
Важным элементом управления является ограничение. Ограничение задает ожидаемые значения выходов и согласовывает деятельность системы с требованиями потребителей.
Для выполнения ограничений нужно осуществлять контроль и управление.
Системы можно поделить на абстрактные и материальные. Материальные системы по происхождению можно разделить на созданные природой (природные) и
созданные человеком (искусственные). Системы, созданные человеком, делятся на формальные (языки, математические модели) и неформальные. Неформальные системы делятся на технические и системы с участием человека (человеко-машинные, социально-экономические).
С точки зрения взаимодействия с внешней средой системы разделяют на открытые и изолированные (автономные). Изолированные системы почти не взаимодействуют с внешней средой и со временем достигают состояния равновесия.
По уровню сложности системы делят на:
Сложные системы нереально скомпоновать из отдельных подсистем.
Ее можно понять только анализируя разными методами – физическими, химическими, математическими. Пример: человеческий мозг.
Свойство сложности является одним из главных свойств систем.
Существуют разные подходы к оценке сложности системы:
1. алгоритмическая концепция, определяющая сложность как длину алгоритма воспроизведения системы;
2. теоретико-множественная концепция, отождествляющая сложность системы с числом ее элементов;
3. теоретико-информационная концепция, связывающая сложность системы с ее энтропией.
В рамках теоретико-информационной концепции У.Р. Эшби предложил оценивать
сложность из-за разнообразия количественно оцениваемой числом возможных состояний системы
. (1.1)
Оценка трудности Эшби по числу состояний не учитывает возможность, с которой система может находиться в данном состоянии. Пусть
есть вероятность того, что система
находится в i-том состоянии. Тогда для оценки сложности системы можно использовать формулу К. Шеннона:
. (1.2)
Сложные системы обладают следующими свойствами.
Свойство взаимной автономности элементов системы проявляется в том, что каждому ее элементу присущи свойства системы в целом.
Завершенность системы проявляется в том, что она не допускает подсоединения новых элементов без разрушения этой системы
Эмерджентность. Сложная система обладает такими свойствами, которые не присущи ни одному из ее элементов. К примеру: колеса + двигатель = движение транспортного средства.
Синергизм. Эффективность совместного функционирования элементов системы выше,
чем суммарная эффективность изолированного функционирования этих элементов.
Системность. Каждую систему можно рассматривать как подсистему другой более
крупной системы. Каждый элемент системы, в свою очередь, является системой.
Историчность. Система не является неизменной. Она возникает, функционирует, развивается и гибнет.
Для сложных систем присущи свойства системы к самосохранению:
1. Способность сохранять равновесное состояние вне зависимости от условий внешней среды (температура тела человека).
2. Способность самостоятельно удерживать основные параметры в допустимых пределах
(гомеостаз).
3. Способность приспосабливаться к изменениям среды из структурных перестроек.
Для сложных систем может быть присуще свойство линейности (или нелинейности).
Линейность или нелинейность системы определяется ее статической характеристикой. Под статической характеристикой системы понимают связь между величиной внешнего воздействия x(t) на систему (величиной входного сигнала) и максимальной величиной (амплитудой) исходной характеристики ym. Если функция ym = f(x) линейная, то и система линейная. Понятие «линейности» означает наличие пропорциональности входного и выходного сигнала.
Примером линейной системы есть депозит в банке. Пусть банковский процент составляет 20%. Если положить в банк 1 000 гривен, то через год вклад увеличится до 1200 гривен,
через два года до 1400 гривен (формула простых процентов). То есть вклад будет расти по закону
P = P0*(1+0.2*t). (1.3)
Нелинейность характеристик и наличие запаздывания в реагировании являются признаком нелинейность системы. Примером нелинейной системы является формула сложных процентов .
P = P0*(1+0.2)t . (1.4)
Разница между простыми и сложными процентами представлена на рис. 1.4.
Рис.1.4. Прирост денежных средств по формуле простых (штриховая линия) и сложных (сплошная линия) процентов
Синергетикой называют междисциплинарное научное направление изучает закономерности действий самоорганизации, эволюции и кооперации в сложных системах. Цель синергетики состоит в построении общей теории сложных систем.
Особое место в синергетике занимают вопросы спонтанного образования
упорядоченных структур при условии, что исходные системы находятся в неустойчивых
состояниях. Согласно выражению И. Пригожина, синергетика – это «комплекс наук о
возникающие системы».
Синергетика учит, что развитие системы – это поэтапное прохождение точек
бифуркации (раздвоение). Вблизи точек бифуркации наблюдается резкое усиление флуктуаций (колебаний) показателей системы. Зона бифуркации характеризуется принципиальной непредсказуемостью – неизвестно, станет ли дальнейшее развитие.
системы хаотичным, родится ли новая, более упорядоченная структура.
Возможность спонтанного возникновения порядка из хаоса – важнейший момент процесса самоорганизации в сложной системе. Самоорганизующиеся системы – это системы, способные противостоять энтропийным тенденциям, способные адаптироваться к изменяющимся условиям, преобразуя при необходимости свою структуру.
Главные принципы синергетики
1) Принцип дополнительности Н.Бора. В сложных системах возникает необходимость сочетания ранее несовместимых моделей и способов описания. Пример: квантово-волновой
дуализм элементарных частиц (электрон)
2) Принцип спонтанного возникновения И. Пригожина. В сложных системах возможны критические состояния, когда малейшие отклонения могут привести к появлению
новых структур, полностью отличных от предыдущих (в частности, катастрофы – эффекты «снежного шара», «куча песка»).
3) Принцип несовместимости Л. Заде. При возрастании сложности системы уменьшается возможность ее точного описания. Точность и содержательная связность информации
становятся несовместимыми характеристиками. Пример: невозможность одновременного определение координаты и скорости электрона.
4) Принцип соответствия. Язык описания сложной системы должен соответствовать характера имеющейся информации (уровню знаний или неопределенности). Точные логикоматематические модели не являются универсальным подходом, часто необходимы приближенные. модели и неформальные методы (пример – нечеткая логика).
5) Принцип разнообразия путей развития. Развитие сложной системы есть многовариантным. Развитие сложной системы связано с наличием зон бифуркации – «разветвление» возможных путей эволюции системы.
6) Принцип пульсирующей эволюции. Процесс эволюции сложной системы носит не поступательный, а циклический характер: он объединяет этапы роста разнообразия и этапы сворачивания разнообразия, фазы зарождения порядка, поддержки порядка и уменьшение порядка. Открытые сложные системы пульсируют: разбегание сменяется сближением, ослабление связей – их усилением и т.д.
7) Закон простоты сложных систем. Реализуется и выживает тот вариант сложной системы, который обладает наименьшим
сложностью.
8) Теорема Геделя о неполноте. Во многих теориях (включающих арифметику) всегда существуют истинные утверждения, которые невозможно доказать логическим путем опираясь на систему аксиом. Поскольку сложные системы включают в себя элементарную арифметику, при выполнении вычислений в них могут возникнуть тупиковые ситуации (зависание).
9) Закон эквивалентности вариантов построения сложных систем. С ростом
сложности системы доля вариантов ее построения, близких к оптимальному варианту, возрастает.
Перейдем к рассмотрению системного анализа, системного подхода с позиций целостного метода системной технологии.
Известно, что системный анализ распространился в русскоязычной литературе в связи с переводом монографии С. Оптнера .
Системный анализ представляет собой :
«1) в узком смысле – совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного, технического характера;
2) в широком смысле термин "системный анализ" иногда (особенно в англоязычной литературе) употребляют как синоним системного подхода»;
там же отмечается, что «привлечение методов системного анализа для решения указанных проблем необходимо, прежде всего, потому, что в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор в условиях неопределенности, которая обусловлена наличием факторов, не поддающихся строгой количественной оценке. Процедуры и методы системного анализа направлены именно на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределенности по каждому из вариантов и сопоставление вариантов по тем или иным критериям эффективности. Специалисты по системному анализу только готовят или рекомендуют варианты решения, принятие же решения остается в компетенции соответствующего должностного лица (или органа)»;
отмечено, что «основой системного анализа считают общую теорию систем и системный подход. Системный анализ, однако, заимствует у них лишь самые общие исходные представления и предпосылки»;
там же указано, что «важнейшие принципы системного анализа сводятся к следующему:
приведено следующее определение – «системный анализ ... представляет собой лишь применение методов науки к решению практических проблем управления и преследует цель рационализации процесса принятия решений, не исключая из этого процесса неизбежных в нем субъективных моментов».
С позиций целостного метода системной технологии можно заключить, что:
? системный анализ является анализом не столько системным, в смысле применения моделей систем и системности, сколько всесторонним, в смысле стремления применить все доступные на данный момент исследователю методы теоретической и прикладной науки для подготовки управленческих решений. При этом не на всех этапах системного анализа, в том числе и при постановке задачи, используются модели систем. Используются, как правило, только иерархические модели систем.
Системность, как целостность первого типа, в явном и в неявном виде присутствует не на всех этапах системного анализа;
в то же время системный анализ – наиболее близкая к целостному анализу модель деятельности, которой присуща способность развития до формата целостной деятельности, соответствующей постулатам целостного метода системной технологии.
Системный анализ может приобрести, кроме целенаправленности и целесообразности, в смысле миссионерских целей управления в интересах внешней среды, целосообразность и целостносообразность, целонаправленность и целостнонаправленность, а также все другие свойства целой и целостной деятельности в соответствии с постулатами целого и целостности.
Для этого необходимо применение целостной методологии практики – метода системной технологии для построения прикладных методик системного анализа и практик их реализации, прикладных методов проектирования и реализации управленческих решений.
Применение метода системной технологии позволило бы использовать системный анализ не только в управлении, но и в других видах деятельности – производство, экспертиза, мониторинг (надзор) и т.д.
Другими словами, если применить целостный метод системной технологии к системному анализу, то его можно превратить из «всестороннего анализа», который «представляет собой лишь применение методов науки к решению практических проблем управления и преследует цель рационализации процесса принятия решений, не исключая из этого процесса неизбежных в нем субъективных моментов», в целостный анализ.
В свою очередь, целостный метод системной технологии в отличие от системного подхода, представляет собой совокупность методологии специально-научных теорий и методологии практики, в основе которой лежит исследование объектов, как целых, целостных объектов деятельности. Часть целостного метода системной технологии – метод системной философии, это направление методологии специально-научных теорий, которое позволяет разработать целостную постановку проблем в конкретных науках и выработать системную технологию их изучения для получения целостных результатов анализа и научного исследования. Другая часть целостного метода системной технологии – метод системной технологии, это направление методологии практики, которое позволяет создавать и реализовывать проекты целостной деятельности в виде системных технологий продуцирования результата, продукта, изделия, как целого, целостного.
Специфика целостного метода системной технологии заключается в том, что он позволяет в результате анализа и исследований раскрыть факторы и механизмы целого и целостности, оценить степень целостности объекта и придать направленность теоретической или практической деятельности на получение целостных, целых результатов.
С позиций системной технологии обязательным компонентом модели системы должно являться описание ее границ с внешней средой и границ с внутренней средой ее элементов. Могут существовать как физические, так и концептуальные границы систем.
Системе, как и целому, как установлено ранее, присущи целостности трех типов – целостность малого по отношению к большому (целостность первого типа), целостность большого по отношению к малому (целостность второго типа), целостность равного по отношению к равному (целостность третьего типа). В целом существует, как мы установили, баланс целостностей. В системе, хотя ей и присущи целостности трех типов, если она не целое, этого баланса нет. Применение понятия целостности позволяет установить границы системы и определить их количественный вклад в формирование системы, как целого, в получение синергетического эффекта в данной системе.
Определение модели границ системы с ее внутренней средой проведем следующим образом. Составим модели всех элементов системы и факторов целостности всех трех типов для элементов и всей системы «внутри системы» и получим модель системы, удобную для определения ее границ. Выделив в моделях факторов целостности данной системы во взаимодействии с собственными частями (элементами), направленность в интересах собственных целей частей (элементов) рассматриваемой системы, получим модель «входов» частей (элементов) системы. С другой стороны, выделив в моделях факторов целостности данной системы во взаимодействии с собственными частями (элементами), направленность в интересах собственной цели рассматриваемой системы, получим модель «выходов» частей (элементов) системы. Обе эти модели в совокупности представляют собой модель границы системы с внутренней средой.
Определение модели границ системы с ее внешней средой проведем следующим образом. Составим для полученной модели системы, как для элемента (части) других систем, модели факторов целостности для каждой из «внешних» систем, в которых она участвует. Выделив в моделях факторов целостности данной системы во взаимодействии с внешними системами, деятельность в интересах собственной цели рассматриваемой системы, ее частей (элементов) получим модель «входов» системы. С другой стороны, выделив в моделях факторов целостности данной системы во взаимодействии с внешними системами, деятельность в интересах миссионерской цели рассматриваемой системы, ее частей (элементов) получим модель «выходов» системы. Обе эти модели в совокупности представляют собой модель границы системы с внешней средой.
Обе границы имеют формальную, учтенную при составлении указанных моделей, и неформальную части. Неформальная часть границы имеет место в связи со сменой приоритетов части (элемента) системы, как участника как данной, так и других систем. В производственных системах такие смены приоритетов могут происходить в результате воздействия климата, социальной среды, городского транспорта, страховых компаний, профсоюза, семьи, магнитного поля Земли, иных факторов.
Задачи построения системы решаются в зависимости от того, что является «изготовителем» изделия системы: процесс системы или структура системы.
В технологических системах изделие, продукт – это результат осуществления системного процесса целенаправленного преобразования ресурсов (материальных, информационных и др.), в экономических системах изделие системы – это определенный комплекс экономических показателей, являющийся результатом системных экономических процессов. Во многих других системах, являющихся основным объектом приложения системной технологии, изделие системы также является результатом системного процесса. Это, образно говоря, «системы-процессы».
Напротив, в таких системах, как здания, мосты, конструкции аппаратов, машин, цель системы реализуется с помощью структуры, а процессы теплового, механического и иного взаимодействия (между элементами зданий, например) являются сопутствующими и не необходимыми для реализации основного назначения этих систем в соответствии с замыслом их создания. В этих системах (можно назвать их «системы-структуры») изделием системы может являться: внешний облик (архитектурные комплексы), потребляемый внешней эстетической средой; надежность транспортного соединения двух участков дороги, подходящей с двух сторон к берегам реки (мост), потребителем которой является транспортные средства и пешеходы.
Надо заметить, что системы-структуры – это, как правило, элементы и подсистемы больших и сложных стохастических систем. Так, архитектурное сооружение – часть системы «человек – архитектурный ансамбль»; процесс этой системы – это процесс удовлетворения эстетических потребностей человека; этот процесс «проходит по-разному» для каждого сочетания «новый человек – архитектурное сооружение»; формальной модели этого процесса не существует, как правило. Другой пример – «мост-транспорт (в т.ч. и пешеход)»; процесс этой системы может быть описан только статистическими методами; его конкретная реализация – это взаимодействие детерминированной структуры со случайным набором остальных элементов системы; другими словами, это системы со случайным набором элементов, поведение которых также носит вероятностный характер, Таких систем много – ракета «земля-воздух», транспортные сооружения и т.п. В реальности все системы имеют вероятностные компоненты процессов и/или структур. Вопрос только в том, можно ли обойтись без учета этого или нет, для того, чтобы построить модель системы с приемлемой для практики точностью.
Таким образом, модели системы могут создаваться для моделирования системы в целом, либо процесса системы, либо структуры системы в зависимости от того, что обеспечивает достижение целей системы.
С помощью моделей систем описываются количественные и качественные характеристики (параметры) систем. Число характеристик, которые имеют значение для проектирования, построения, исследования и оценки функционирования системы может быть довольно значительно. Это, например, безопасность деятельности; точность функционирования; быстродействие; издержки; надежность, социальные аспекты и т.д.. Набор характеристик может значительно меняться на разных фазах жизненного цикла системы.
Рассмотрим модель жизненного цикла системы на примере искусственной системы, т.е. системы, создаваемой человеком.
Любая искусственная система по определению создается человеком; в соответствии с представлениями целостного метода системной технологии такая система является системой-результатом (изделием, продуктом) в некоторой системной триаде «объект-субъект-результат». Ее жизненный цикл содержит концептуальную, физическую и постфизическую стадии.
Концептуальная стадия содержит следующие фазы:
Одновременно могут создаваться компьютерные и натурные модели вариантов системы или ее частей для принятия решения по уточнению модели системы. В системе-субъекте могут быть аналитические, исследовательские, экспертные, проектные, конструкторские, архитектурные, производственные подразделения, общая задача которых – построение концептуальной модели системы в виде проекта, которая, будучи реализована физически, обеспечит, с высокой степенью вероятности, более лучшее (в смысле конкретных критериев) достижение определенной цели во внешней среде по сравнению с другими альтернативами.
Физическая стадия содержит следующие фазы:
На физической стадии система-субъект видоизменяется, ее функции расширяются и дополняются новыми:
Постфизическая стадия содержит следующие фазы:
На этой стадии функции системы-субъекта вновь видоизменяются и сужаются до функций банка, архива информации и склада образцов, макетов системы-результата. Сама система-результат на этой стадии вновь превращается в свою модель – концептуальную систему, которую могут неоднократно использовать при создании новых моделей – концептуальных систем.
Мы рассмотрели модель жизненного цикла системы-результата на всем протяжении от появления предпосылок к ее созданию во внешней среде до ее физической «гибели» и продолжения жизненного цикла на постфизической стадии в форме концептуальной системы. И система-субъект деятельности и система-объект деятельности также являются системами-результатами для некоторых метасистем и макросистем общественного производства; к ним полностью применима предложенная модель жизненного цикла системы.
Среда, как уже установлено, состоит из концептуальных (воображаемых, виртуальных) и реальных (физических) сред.
В концептуальных (воображаемых) средах процессы и структуры деятельности осуществляются на моделях проблем, результатов, целей, объектов, субъектов и других частей среды. Результаты деятельности приводят к изменениям в моделях среды, т.е. в представлениях о среде без изменения самой среды. Концептуальные системы располагаются на реальных носителях, напр., это УСЭППА, АСВТ, ЕСВТ. Напр., модели могут располагаться в компьютерных средах моделирования, на бумаге, в мозгу человека, в иных.
В реальной среде процессы деятельности осуществляются при реальном решении проблем, получении результатов частями среды и приводят непосредственно или опосредованно к изменениям в самой среде, в ее концептуальной и реальной частях.
Виртуальные (концептуальные) и реальные (физические) системы, как и среды, могут быть информационными, человеческими (социальными), материальными, недвижимости и машин (напр., кадастр недвижимости, земельный кадастр – виртуальные среды), финансовыми, иными.
Все системы создаются с целью, которая по отношению к ним является миссионерской. Достижение этой цели контролируется с помощью критериев. Общее определение системы, как мы уже установили, – совокупность способов и средств взаимодействия внутренней среды элементов (частей) системы с внешней средой.
Концептуальные и физические системы (виртуальные и реальные). По признаку принадлежности к стадиям жизненного цикла можно различать концептуальные и физические системы. На концептуальной и постфизической стадиях система существует в концептуальной форме, на физической стадии – в физической форме.
Концептуальные системы – это модели систем в виде замыслов, идей, концепций, схем и методов построения систем, математических и иных моделей систем, программ и планов системной деятельности, проектов систем, опытных образцов, макетов, полезных моделей, промышленных образцов, других объектов промышленной собственности, объектов авторского права и смежных прав.
Концептуальные системы могут использоваться для производства новой информации и знаний в сферах науки, проектирования, культуры, образования, управления и для построения физических систем. Концептуальными системами являются системы наук, как совокупности описания способов и средств взаимодействия внутренней среды элементов (частей) человеческого разума, как системы, с внешней средой.
Концептуальные системы тиражируются, распространяются и хранятся с помощью физических носителей информации: бумага, компьютерные носители, опытные образцы, демонстрационные макеты, архивные модели, видеопленка, аудиокассеты, а также с помощью физических процессов говорения и слушания, радио – и телепередач и т.д. Физические носители также могут представлять собой системы или подсистемы систем, но, как правило, это системы, построенные в соответствии с другими концептуальными моделями, чем та концептуальная система, для которой они используются, как носители.
Физические системы – это реализация концептуальной системы в виде совокупности компонент ресурсов (материальных, человеческих, энергетических, природных, информационных, финансовых, коммуникационных, недвижимости, машин, оборудования). К физическим системам относятся технологические системы материального производства, экономико-административные системы управления производством, системы связи, системы организации образования и научных исследований, системы управления, анализа и проектирования, компьютерные системы и сети и другие системы. Результат их деятельности – знания и умения человека, услуги, материальные, энергетические, информационные товары, потребляемые сферами общественного производства и потребления и природной средой.
Природные и искусственные системы. По признаку происхождения различаются природные и искусственные системы.
Природные системы созданы природой: водные системы (пресноводные и морские), атмосферные, горные системы, солнечная система. В классе природных систем особое место занимают экологические системы. Мы здесь не рассматриваем вопрос, являются ли действия природы разумными. Мы имеем в виду лишь состоявшийся факт наличия системы, к появлению которой человек не имеет отношения; следовательно, считаем мы, эта система создана природой.
Природа, в нашем понимании, созидатель систем, который, во-первых, не человек, во-вторых, действует не по тем правилам, которые может объяснить для себя человек, и, в-третьих, эти правила приводят к лучшим результатам в смысле построения систем.
Искусственные системы созданы человеком: производственная система, система исследования космоса, робототехнические системы, системы сферы здравоохранения, системы обороны, обучающие системы, информационные системы, энергетические системы, коммуникационные системы, государственные системы, политические партии. Внешняя среда создает определенные мотивации, в силу которых поведение человека становится целенаправленным. Как правило, эти цели более успешно достигаются, если человек для этого создает системы, как совокупность способов и средств взаимодействия внутренней среды некоторого набора элементов (частей) с внешней средой.
Социальные системы, системы «человек-машина» и машинные системы. По признаку участия человека в качестве части (элемента, подсистемы) искусственной системы можно различать системы социальные, системы «человек-машина» и системы машинные.
Социальные системы состоят только из людей и причинно-следственных отношений между ними. Процессы достижения целей и деятельность социальных систем лежат в области принятия решений. Эти решения в большинстве случаев относятся к вопросам развития социальных систем и их элементов и совершенствования влияния факторов целостности в социальных системах. Примерами таких систем могут служить органы управления промышленными фирмами, правительственные ведомства, политические партии, общественные объединения. Наиболее важное значение для таких систем имеют организационная структура (структура действия факторов целостности) и поведение людей, как элементов и частей системы.
Системы «человек-машина» состоят из людей и из компонентов других видов ресурсов (автомобиль, трактор, участок земли, здания, сооружения, компьютер, технологическое оборудование). В большинстве своем системы «человек-машина» являются подсистемами больших и сложных производственных систем в различных сферах деятельности человека.
Машинные системы состоят только из машин (компьютеров, контроллеров, регуляторов, технологического оборудования, аппаратов). Это гидроэнергетические системы, системы автоматического регулирования и управления, крылатые ракеты, метеорологические спутники земли, роботы-манипуляторы, транспортные системы. Среди машинных систем выделяются системы, способные самонастраиваться и адаптироваться к изменениям условий внешней среды (самонастраивающиеся системы, адаптивные системы, инвариантные системы).
Открытые и закрытые системы. По признаку наличия взаимодействий с внешней средой системы и с внутренней средой элементов системы можно выделить закрытые и открытые системы.
Система является закрытой, если в ней закрыты границы между ней и внешней средой и ней и внутренними средами элементов (частей) системы. В реальности трудно представить себе модель закрытой границы между внешней средой системы и системой. Еще более затруднительно представить себе модель закрытой границы между системой и внутренней средой ее элементов.
Например, трудно представить себе такую закрытую границу, которая позволяет производственной системе не зависеть от настроения и состояния здоровья сотрудника, от тех воздействий, которым он подвергся в семье, на транспорте, на рынке ценных бумаг. Например, не является закрытой, в смысле зависимости от внутренней среды элементов, система автоматического регулирования уровня жидкости в некотором технологическом цикле; по мере износа датчика и исполнительного механизма система будет переходить к новым устойчивым состояниям и, затем, к состоянию отказа, к потере работоспособности.
Тем не менее, закрытые системы находят постоянное применение при моделировании систем, при проведении научных исследований, при проектировании систем. Так, при проведении научных исследований и постановке лабораторных экспериментов принимаются меры по созданию закрытой системы, т.е. по закрытию границы между системой и влияющими на нее средами. Это делается во многих случаях, напр., для изучения на земле поведения человека в космосе, для анализа условий протекания химических реакций, для изучения физических свойств сплавов металлов и т.д.
Система называется открытой, если открыты границы между системой и ее внешней средой и/или между системой и внутренней средой элементов системы. Модель открытой системы не может быть построена в виде замкнутой концептуальной системы. Так, к открытым системам относятся экологические, социальные, производственные, технологические, экономические системы. Все живые системы – открытые системы.
Постоянные и временные системы. По признаку наличия или отсутствия постфизической стадии жизненного цикла системы можно различать постоянные и временные системы.
Постоянная система всегда присутствует в концептуальной и/или физической форме. Для нее не существует проблемы постфизической, «пассивной» формы существования. Постоянная система всегда есть и функционирует, производя преобразования, соответствующие замыслу внешней среды. Понятие «всегда» означает всегда, в любой момент времени, когда у внешней среды возникает потребность в результатах функционировании этой системы, постоянная система производит необходимые действия.
Временная система – это система, необходимая внешней среде в течение ограниченного периода времени. После ее «активного использования» необходимость внешней среды во взаимодействии с данной системой отпадает. Система переходит в постфизическую стадию жизненного цикла.
Временными системы могут быть по замыслу или по обстоятельствам. Длительность времени существования системы может быть заранее задана или она может зависеть от сочетания характеристик внешней и внутренней сред. Сочетание характеристик внешней и внутренней сред, приводящее к гибели системы, может наступить по заранее составленному плану либо это случайное событие.
Предприятия, создаваемые для организации уникального спортивного или зрелищного мероприятия, для съемки фильма, для осуществления одиночного кругосветного путешествия, для организации гастролей выдающегося рок-музыканта в городе Н., являются временными по замыслу. Предприятие по выпуску молочной продукции, обанкротившееся в связи с резким падением спроса на его продукцию, университет, закрывающийся в связи с изменением спроса на рынке труда, – временные системы по обстоятельствам.
Естественно, что и концептуальные, и реальные системы являются, в большинстве своем, системами постоянными по замыслу и временными по обстоятельствам. Даже классно-урочная система Яна Коменского может оказаться временной системой, что представить себе пока невозможно.
Стабильные и нестабильные системы. По признаку стабильности результата функционирования, либо стабильности структуры или процесса системы, либо стабильности некоторого набора характеристик системы могут различаться стабильные и нестабильные системы.
Результат функционирования системы оценивается внешней средой, как правило, с помощью набора критериев; эти критерии определяют, является ли данный конкретный результат деятельности системы (и/или процесс системы, и/или структура системы, и/или некоторый набор характеристик системы) таким же привлекательным для внешней среды, как и предыдущие результаты, или нет. Если на протяжении длительного периода времени сохраняется привлекательность системы для внешней среды по этим признакам, то это – стабильная система.
Если внешняя среда установила для себя, что система часто теряет свою привлекательность, то это – нестабильная система.
Система может путем изменения своей структуры или процесса восстановить свою репутацию и вновь доказывать свою стабильность внешней среде. Собственно таким путем и достигается стабильность системы. В этом случае система опережает анализ со стороны внешней среды и проводит его сама для того, чтобы заранее определить целесообразные изменения процесса и структуры для создания обоснованного имиджа стабильной системы. Такая деятельность является составной частью маркетинга и менеджмента фирмы.
Во многих случаях невозможно постоянно на практике определять результат функционирования системы, например, для воинских формирований. В этих случаях показателем стабильности системы может явиться некоторый набор ее характеристик (состояние воинской дисциплины, следование уставам, умение ходить в строю, умение вовремя ложиться и вставать, умение зарабатывать хорошие показатели на учениях и т.д.).
Итак, в терминах системной технологии стабильность системы – это стабильность проявления ею целостности первого типа по отношению к внешней среде.
Технологические и управленческие системы. По признаку участия в выпуске изделия можно разделять системы технологические, управленческие, производственные. Технологические системы непосредственно заняты выпуском изделий (система-объект). Управленческие системы заняты обеспечением качественного взаимодействия подсистем технологической системы между собой и обеспечением взаимодействия технологической системы в целом с внешней средой (система-субъект).
Системы производства (производственные системы). Производственная система – это объединение технологической и управленческой систем (завод, комбинат, фирма, корпорация и т.д.).По признаку вида результата производства различаются производственные системы материального, информационного, энергетического, человеческого, коммуникационного, финансового, природного, строительного производств. Все эти системы предназначены для удовлетворения определенных потребностей жизнедеятельности человека, домашнего хозяйства, общества, общественного производства в знаниях, товарах, услугах. Это – материальные товары, информационные товары и услуги, энергетические, человеческие, коммуникационные, финансовые, природные ресурсы, ресурс недвижимости и машин.
Системы управления (управленческие системы). По признаку участия нижних уровней в управлении можно различать административные, демократические, административно-демократические системы управления.
Системы административного управления при принятии решений рассматривают преимущественно только те альтернативы, которые выработаны ими или вышестоящими уровнями иерархии управления. Нижестоящие уровни необходимы в данном случае только для обеспечения информацией о своем состоянии и для исполнения решений. Априори здесь предполагается недостаточная компетентность системы нижнего уровня в вопросах выработки и принятия решений.
Системы демократического управления при принятии решений рассматривают все альтернативы, поступающие от систем всех уровней, и считают их компетентность достаточной для квалифицированной разработки представляемых ими альтернатив и для квалифицированной оценки альтернатив, представляемых другими. Принятие решений осуществляется на основе большинства голосов, поданного за конкретный вариант решения, от представителей систем всех уровней.
Системы административно-демократического управления при принятии решений рассматривают вначале все альтернативы, поступающие от систем всех уровней и мнения всех уровней обо всех альтернативах. Принятие решений осуществляется системой верхнего уровня после изучения всех мнений и всех альтернатив.
Системная технология рассматривает также административные, демократические, административно-демократические системы проектирования, анализа, исследований, производства, экспертизы, контроля (мониторинга, инспекции, надзора), разрешительные (лицензирования), архивные.
? Основная, дополнительная и полная системы. Все рассмотренные нами системы при целостном подходе рассматриваются как полные системы, состоящие из основной и дополнительной систем. В любой полной системе равнозначными являются основная и дополнительная системы. Основная система предназначена для производства результата (знания, товара, услуги), необходимого внешней среде. Дополнительная – для обеспечения транспортно-складских операций поддержки процессов и структур основной системы.
Так, в полных системах управления должна выделяться основная система, предназначенная для выработки управленческих решений (услуг по управлению), и дополнительная – для услуг по информационной поддержке процессов выработки решений. В дополнительной системе осуществляются транспортно-складские процессы сбора, хранения, предварительной обработки и доставки информации человеко-машинным элементам основной системы. Недооценка простых задач дополнительной системы, связанных со складированием и транспортированием информации, приводит к несистемным решениям, отсутствию целостности систем управления.
Так при создании промышленного технологического комплекса будет считаться грубейшей ошибкой, если не предусмотреть соответствующие средства транспорта и склада.
В то же время недостаточность средств транспортирования и склада информации в проекте управленческой системы является довольно распространенным явлением. Основная причина заключается в том, что при проектировании систем управления внимание уделено, напр., алгоритмам менеджмента, маркетинга, работе на рынке ценных бумаг, оптимизации структуры управления и т.д. В то же время задачи формирования регулярных оперативного, текущего, перспективного потоков и хранилищ информации в полном объеме, как правило, не рассматриваются.
Алгоритм проектирования и применения системы, как полной системы, должен содержать следующие правила и процедуры:
Каждую систему, совокупность систем, часть (элемент, в том числе) системы необходимо рассматривать с помощью моделей полной системы (процесса, структуры), основной и дополнительной систем (процессов, структур)
В заключение, эта статья об системы подчеркивает важность того что вы тут, расширяете ваше сознание, знания, навыки и умения. Надеюсь, что теперь ты понял что такое системы, системность, анализ системы, синтез системы, структура системы и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Системный анализ (системная философия, теория систем)
Ответы на вопросы для самопроверки пишите в комментариях, мы проверим, или же задавайте свой вопрос по данной теме.
Комментарии
Оставить комментарий
Системный анализ (системная философия, теория систем)
Термины: Системный анализ (системная философия, теория систем)