С чем связано разнообразие толкования систем

С чем связано разнообразие толкования систем

Термины теория систем и системный анализ, несмотря на период более 25 лет их использования, все еще не нашли общепринятого, стандартного истолкования.

Причина этого факта заключается в динамичности процессов в области человеческой деятельности и в принципиальной возможности использовать системный подход практически в любой решаемой человеком задаче.

Общая теория систем (ОТС) — научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на формальных взаимосвязях между различными составляющими их факторами и на характере их изменения под влиянием внешних условий, при этом результаты всех наблюдений объясняются лишь взаимодействием их компонентов, например характером их организации и функционирования, а не с помощью непосредственного обращения к природе вовлечённых в явления механизмов (будь они физическими, биологическими, экологическими, социологическими, или концептуальными)

Для ОТС объектом исследования является не «физическая реальность», а «система», т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.

При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Существует много определений системы.

Термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.

Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R), где A — множество элементов; R — множество отношений между A.

Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются:

Рассмотрим определения других понятий, тесно связанных с системой и ее характеристиками.

Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы. Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в приделах возможности их восприятия и необходимости для цели познания. Поэтому система как образ объекта задаётся на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.

Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь, — образуют систему.

Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой».

Из этих рассуждений вытекает, что немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды. Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия с окружением, являясь при этом ведущим компонентом этого воздействия.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом:

Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более низкого порядка (подсистема). Например, система «производственный цех» входит как подсистема в систему более высокого ранга — «фирма». В свою очередь, надсистема «фирма» может являться подсистемой «корпорации».

Обычно в качестве подсистем фигурирует более или менее самостоятельные части систем, выделяемые по определённым признакам, обладающие относительной самостоятельностью, определённой степенью свободы.

Компонент — любая часть системы, вступающая в определённые отношения с другими частями (подсистемами, элементами).

Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).

Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к 2 аспектам изучения систем: на макро- и микро- уровнях.

При изучение на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. При таком подходе главными факторами являются целевая функция системы (цель), условия её функционирования. При этом элементы системы изучаются с точки зрения организации их в единое целое, влияние на функции системы в целом.

На микроуровне основными становятся внутренние характеристики системы, характер взаимодействия элементов между собой, их свойства и условия функционирования.

Для изучения системы сочетаются оба компонента.

Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения. Структура системы опережает определенный уровень сложности по составу отношений на множестве элементов системы или что эквивалентно, уровень разнообразий проявлений объекта.

Связи — это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.

Связь — одно из фундаментальных понятий в системном подходе. Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.

Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций — от одного элемента к другому в направлении основного процесса.

Обратные связи, в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее. Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития невозможны без использования обратных связей.

Рис. — Пример обратной связи

С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.

Основными функциями обратной связи являются:

Нарушение обратных связей в социально-экономических системах по различным причинам ведет к тяжелым последствиям. Отдельные локальные системы утрачивают способность к эволюции и тонкому восприятию намечающихся новых тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию своей деятельности на длительный период времени, эффективному приспособлению к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

Особенностью социально-экономических систем является то обстоятельство, что не всегда удается четко выразить обратные связи, которые в них, как правило, длинные, проходят через целый ряд промежуточных звеньев, и четкий их просмотр затруднен. Сами управляемые величины нередко не поддаются ясному определению, и трудно установить множество ограничений, накладываемых на параметры управляемых величин. Не всегда известны также действительные причины выхода управляемых переменных за установленные пределы.

Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет неявную, косвенную зависимость между элементами системы. Теория вероятности предлагает математический аппарат для исследования этих связей, называемый «корреляционными зависимостями».

Критерии — признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях.

Эффективность системы — соотношение между заданным (целевым) показателем результата функционирования системы и фактически реализованным.

Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных (известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.

Рис. — Функционирование системы

Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.

Выход — результат конечного состояния процесса.

Процессор — перевод входа в выход.

Система осуществляет свою связь со средой следующим образом.

Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы — входом последующей. Таким образом, вход и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествующих и последующих систем.

Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями.

Обратная связь — предназначена для выполнения следующих операций:

Ограничение — обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к входу в последующую систему — потребитель. Если заданное требование не выполняется, ограничение не пропускает его через себя. Ограничение, таким образом, играет роль согласования функционирования данной системы с целями (потребностями) потребителя.

Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом.

Проблема — это разница между существующей и желаемой системами. Если этой разницы нет, то нет и проблемы.

Решить проблему — значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую.

Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Источник

С чем связано разнообразие толкования систем

Современная наука нуждается в выработке четкого научного определения системы. Сделать это непросто, потому что понятие «система» относится к числу наиболее общих и универсальных дефиниций. Оно используется по отношению к самым различным предметам, явлениям и процессам. Неслучайно термин употребляется во множестве различных смысловых вариаций [7, с. 32-37].

Система — это теория (например, философская система Платона). По всей видимости, этот контекст понимания системы был наиболее ранним — как только возникли первые теоретические комплексы. И чем универсальнее они были, тем больше была потребность в специальном термине, который обозначал бы эту целостность и универсальность.

Система — это классификация (например, периодическая система элементов Д. И. Менделеева). Особенно бурно возникали различные классификационные системы в ХУШ — ХІХ ст. Основная проблема классификаций заключается в том, чтобы они были существенными и не систематизировали объекты с точки зрения несущественных признаков.

Система — это завершенный метод практической деятельности (например, система реформатора театра К. С. Станиславского). Такого рода системы складывались по мере возникновения профессий, накопления профессиональных знаний и навыков. Такое применение термина возникает в цеховой культуре средневековья. Здесь понятие «система» употребляли не только в положительном смысле как средство эффективной деятельности, но и в негативном, обозначая им то, что сковывает творчество, гениальность. Блестящ в этом смысле афоризм Наполеона Бонапарта (1769-1821): «Что касается системы, то всегда надобно оставить за собой право на следующий день посмеяться над своими мыслями дня предыдущего».

Система — некоторый способ мыслительной деятельности (например, система исчисления). Этот вид системы имеет древние истоки. Они начинались с систем письма и исчисления и развились до информационных систем современности. Для них принципиально важна их обоснованность, что хорошо подметил французский моралист Пьер Клод Виктуар Буаст (1765-1824): «Строить систему на одном факте, на одной идее — это ставить пирамиду острым концом вниз». Отсюда становится понятным его же афоризм: «Творец системы — это арестант, который имеет притязание освещать мир лампою своей темницы».

Система — это совокупность объектов природы (например, Солнечная система). Натуралистическое употребление термина связано с автономностью, некоторой завершенностью объектов природы, их единством и целостностью.

Система — это некоторое явление общества (например, экономическая система, правовая система). Социальное употребление термина обусловлено непохожестью и разнообразием человеческих обществ, формированием их составляющих: правовой, управленческой, социальной и других систем. Например, Наполеон Бонапарт констатировал: «Ничто не продвигается вперед при политической системе, в которой слова противоречат делам».

Система — это совокупность установившихся норм жизни, правил поведения. Речь идет о некоторых нормативных системах, которые свойственны различным сферам жизни людей и общества (например, законодательная и моральная), выполняющих регулятивную функцию в обществе.

Таким образом, анализ многообразия употребления понятия «система» показывает, что оно имеет древние корни и играет очень важную роль в современной культуре, выступает интегралом современного знания, средством постижения всего сущего. Вместе с тем понятие не однозначно и не жестко, что делает его исключительно креативным.

Характеристика основных определений системы

Как известно, наука предъявляет очень жесткие требования к понятиям, требует их четкости и однозначности. Понятие — мысль, фиксирующая признаки отображаемых в ней предметов и явлений, позволяющие отличать эти предметы и явления от смежных с ними. Однозначность и четкость понятия придает четкость и познавательным процедурам отличия явлений и предметов, описываемых данным понятием, от других явлений и предметов. Поэтому вполне понятно стремление методологов-системщиков дать четкое определение системы. Но решить эту задачу пока не удается никому. Транскрипции системы в современной науке остаются пока очень многообразными.

Несмотря на огромный теоретический задел, наблюдается неоднозначность понимания категории «система». Широкий обзор определений «система» представлен в работе В. Н. Садовского «Основания общей теории систем», а также в книге А. И. Уемова «Системный подход и общая теория систем». При этом можно выделить следующие подходы.

Далее все авторы делятся на две группы в зависимости от признания ими — целостность свойственна всем объектам или нет. Те авторы, которые считают, что целостность свойственная всем объектам, полагают, что системность присуща природной и социальной действительности, системность объективна (А. Н. Аверьянов, В. Г. Афанасьев, В. С. Тюхтин, Е. Ф. Солопов, Н. Ф. Овчинников, А. Е. Фурман и др.).

Другие ученые — И. В. Блауберг, В. Н. Садовский, Э. Т. Юдин — считают, что не все совокупности системы, ибо существуют неорганизованные совокупности. Здесь нет того, что связывает, т.е. система обязательно должна иметь системообразующий фактор. Кроме того, несистемен хаос.

Отсюда можно сделать вывод, что системность — это не всеобщее свойство мира, а лишь способ его видения. Такой точки зрения придерживается, например Л. А. Петрушенко. Возражения против этой точки зрения таковы:

Л. А. Петрушенко и А. Д. Урсул в основу определения системы берут категорию «организация». Так, Урсул считает, что всякая реальная система обладает организацией, но не всякая организация выступает как система. Любая система в большей или меньшей мере организация. Организацию же рассматривают в двух аспектах: как свойство материи и как продукт деятельности человека. • Кибернетические и математические понимания системы. В силу специфики кибернетики и математики — наук, изучающих формальные и количественные связи, свойства системы определяется как формальная взаимосвязь между наблюдаемыми признаками и свойствами. Так считают М. Месарович и Я. Такахара. Кроме того, здесь широко используется теория множеств. Система — множество, на котором реализуются заранее данное отношение R с фиксированными свойствами Р. Такого понимания системы придерживаются У. Росс Эшби, У. Черчмен, Р. Акофф и Л. Ар-ноф. Обобщенное понятие системы можно представить следующим образом.

Пусть Р — некоторое свойство, R — отношение, m — некоторое множество предметов. Если на m обнаружится какое-то отношение R, то еще не обязательно m будет системой. Предметы m образуют систему лишь в том случае, если на них будет выполняться определенное, интересующее нас, отношение. Это значит, что отношение R должно обладать каким-то фиксированным свойством. Для Берталанфи — это связь.

С современной точки зрения системы классифицируются на целостные, в которых связи между составляющими элементами прочнее, чем связи элементов со средой, и суммативные, у которых связи между элементами одного и того же порядка, что и связи элементов со средой; органические и механические; динамические и статические; открытые и закрытые; самоорганизующиеся и неорганизованные и т.д. Отсюда может возникнуть вопрос о неорганизованных системах, правильнее сказать — совокупностях. Являются ли они системами? Да, и этому можно привести доказательства, исходя из следующих посылок:

Таким образом, все совокупности являются системами, более того, материя вообще проявляется в форме «систем», т.е. система — форма существования материи.

Каково же тогда различие между понятиями «система» и «объект», «вещь»? Казалось бы никакого. Однако система, являясь объектом, вещью и знанием, в то же время выступает чем-то сложным, взаимосвязанным, находящемся в самодвижении. Поэтому и категория «система», будучи философской категорией, в отличие от понятий «объект» и «вещь» отражает не что-то отдельное и неделимое, а противоречивое единство многого и единого.

Система как конкретный вид реальности находится в постоянном движении, в ней происходят многообразные изменения. Но заметим, что всегда имеется изменение, которое характеризует систему как ограниченное материальное единство и выражается в определенной форме движения. По формам движения системы подразделяются на механические, физические, химические, биологические и социальные. Так как высшая форма движения включает в себя низшие, то системы помимо их специфических свойств имеют общие свойства, не зависящие от их природы. Эта общность свойств и позволяет определять понятием «система» самые разнородные совокупности.

Понятие «система» обладает двумя противоположными свойствами: ограниченностью и целостностью. Первое — это внешнее свойство системы, а второе — внутреннее, приобретаемое в процессе развития. Система может быть отграниченной, но не целостной (например, недостроенный дом), но чем более система выделена, отграничена от среды, тем более она внутренне целостна, индивидуальна, оригинальна.

Согласно вышесказанному можно дать определение системы как отграниченного, взаимно связанного множества, отражающего объективное существование конкретных отдельных взаимосвязанных совокупностей тел и не содержащего специфических ограничений, присущих частным системам. Данное определение характеризует систему самодвижущейся совокупностью, взаимосвязью, взаимодействием.

Важнейшие свойства системы: структурность, взаимозависимость со средой, иерархичность, множественность описаний (табл. 1).

Таблица 1 — Характеристика основных свойств системы

Ограниченность системы представляет собой первое и изначальное ее свойство. Это необходимое, но не достаточное свойство. Если совокупность объектов ограничена от внешнего мира, то она может быть системной, а может и не быть ею. Совокупность становится системой только тогда, когда она обретает целостность, т.е. приобретает структурность, иерархичность, взаимосвязь со средой. Система как целостность характеризуется системным способом бытия, которое включает ее внутреннее бытие, связанное со структурной организацией, и внешнее бытие — функционирование. Целостность, как известно, не сводима к своим составным частям. Здесь всегда наблюдается потеря качества. Поскольку научное описание объекта предполагает процедуры мысленного расчленения целостности, то целостность представляет собой некоторое множество описаний. Отсюда многообразие определений системы: структурированное множество; множество, взаимодействующее с окружением; упорядоченная целостность и т.д.

Дескриптивный и конструктивный подходы к определению системы

Существует два принципиально разных подхода к определению системы: дескриптивный и конструктивный. Рассмотрим их специфику.

Дескриптивный подход основывается на признании того, что системность свойственна действительности, что окружающий мир, Вселенная представляют собой некоторую совокупность систем, всеобщую систему систем, что каждая система принципиально познаваема, что внутри системы существует неслучайная связь между ее элементами, структурой и функциями, которые эта система выполняет.

Отсюда дескриптивный подход к системе заключается в том, что характер функционирования системы объясняют ее структурой, элементами, что находит отражение в определениях системы, которые называются дескриптивными. К ним относятся почти все определения, которые анализировались ранее. В соответствии с дескриптивным подходом, любой объект выступает как система, но только в том аспекте, в каком его внешнее проявление (свойство, функция) задается его внутренним устройством (отношением, структурой, взаимосвязями). Идеология этого подхода проста: все в мире есть системы, но лишь в определенном отношении.

Дескриптивный подход лежит в основе системного анализа, который состоит в том, что обоснованно выделяется и осмысливается структура системы, из которой выводятся ее функции. Схема может быть такой:

Конструктивный подход носит обратный характер. В нем по заданной функции конструируется соответствующая ей структура. При этом используется не просто функциональный, но и функционально-целевой подход, потому что система должна соответствовать некоторым целям конструирования. Выделение и построение системы осуществляется так:

Цель представляет собой состояние, к которому направлена тенденция движения объекта. В неживой природе существуют объективные цели, а в живой дополнительно — субъективные цели. Образно говоря, объективная цель — это мишень для поражения, а субъективная цель — желание стрелка поразить ее. Цель обычно возникает из проблемной ситуации, которая не может быть разрешена наличными средствами. И система выступает средством разрешения проблемы. Схематично это представлено на рис. 4.

Рис. 4 — Конструирование системы

Теперь дадим следующее конструктивное определение системы: система есть конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделяемое из среды, в соответствии с заданной целью в рамках определенного временного интервала.

Основные категории системного подхода

Категориальный аппарат системного подхода представляет собой совокупность категорий, которые отражают систему. Он отличается значительным богатством. Вместе с тем следует отметить, что категории системного подхода еще не устоялись, поскольку системный подход довольно быстро развивается, а категориальное его осмысление требует времени, многократного употребления категорий, постоянного уточнения. Категории находятся в постоянном развитии. Сказывается и то, что некоторые из них не выходят на уровень осмысления философией и общей теорией систем, остаются под патронажем отдельных наук, например, социологии или психологии. По нашему мнению, в понятийный ансамбль системного подхода можно включить более 300 категорий (см. предметный указатель в конце книги).

Его классификацию можно представить по таким основаниям, как: базисные категории, на которых основываются все остальные категории; категории системы; категории составляющих системы; категории, характеризующие свойства; категории состояний системы; окружения системы; категории процессов; отражения системы; категории, характеризующие эффективность системы, и категории системного анализа (табл. 2).

Таблица 2 — Классификация категорий системного подхода

Базисные категории выступают основой для определения системы. Определяя систему, мы всегда подыскиваем точку опоры в виде базового понятия. Приводим некоторые из них:

Категории, которые дают понимание системы:

Вспомогательные категории системного подхода: элемент, свойство, связь, структура, гомеостаз, функция, функционирование, интеграция, интегральный эффект, адаптивность и др.

Наиболее важные категории, определяющие строение системы:

Категории, характеризующие свойства системы:

Категории, характеризующие состояние системы:

Категории окружения системы:

Главные категории процессов:

Категории, характеризующие отражение системы:

Система характеризуется многообразными эффектами, наиболее важными среди которых выступают:

Наиболее важные категории системного анализа:

Категории системного подхода находятся в постоянном развитии. Источниками их совершенствования выступают развитие систе-мологии и системные исследования в естественных и общественных науках, которые помогают наполнять возникающие понятия содержанием, оттачивать их формулировки.

Источник