Система. Приведем определения понятия «система» сформулированные рядом авторов

Приведем определения понятия «система» сформулированные рядом авторов.

Система - целое, составленное из частей, состоящих из множества элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство [14].

Система - множество упорядоченных некоторым отношением или связанных по определенному принципу элементов [57, с. 598].

Также под системой понимается «всё, состоящее из связанных друг с другом частей» [10], «отображение входов и состояний объекта в выходах объекта» [28] и т. д. и т.п.

Существование множества определений понятия «система» связано с разнообразием методических подходов к общесистемным исследованиям, разнообразием классов наблюдаемых систем, сложностью вопроса. Э.Б. Кондильяк по этому поводу критически заметил: «…в вопросах о системах нагромоздили столько ошибок лишь потому, что не вскрыли достоинства и недостатки принципов, на которых они покоятся» [22, с.6].

Наверное, самым правильным было бы сказать, что в настоящее время вообще не существует удовлетворительного, достаточно широко принятого понятия системы [64].

С этим давним высказыванием можно согласиться и сегодня по причине известного недоверия людей к абстрактным утверждениям, не имеющим логичного отражения в практику, являющуюся «мерилом истины».

В качестве "рабочего" определения в научной литературе под системой в общем случае понимается совокупность связанных (зависимых) элементов, обладающая определенной целостностью.

Ниже определим существенные характеристики, являющиеся терминологической (лексической) основой описания систем.

Состояние системы – совокупность значений характеристик элементов системы в определенный момент времени.

Характеристики могут отражать состав, структуру системы, потенциал системы. Потенциал – возможность выполнения определенного объема работ. Чем целостнее (организованнее) система, тем выше ее потенциал при прочих равных условиях.

Событие – новое состояние системы.

Фактор – состояние системы, подсистемы, элемента или среды, способствующее наступлению определенного события.

Свойство (поведение) – это наблюдаемое исследователем проявление состояний системы или её части. Таким образом "свойство" – субъективное, отличительное, значимое для исследователя проявление функционирования системы.

Равновесие – способность системы при отсутствии или постоянстве воздействий на нее сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия.

Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия.

В целях лучшего понимания свойств систем приведем их возможные классификации.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами основное назначение систем можно классифицировать следующим образом [2]:

· материал для других систем (пассивные системы);

· обслуживание систем более высокого порядка;

· противостояние (в том числе посредством коалиции) другим системам (выживание);

· преобразование других систем и сред (активная роль, вплоть до агрессивной).

Системы можно классифицировать по их интеллектуальному потенциалу: от управляемых (регулируемых) из вне, до самоуправляемых, в т.ч. организационных систем, использующих процессы целеполагания.

Пассивными системами называются те системы, которые не затрачивают энергии на свои действия. Активными системами называются те системы, которые затрачивают энергию на свои действия. Однако любое действие любых систем требует затрат энергии. Ни одно действие, даже самое ничтожное, невозможно без затрат энергии, потому что, действие – это всегда взаимодействие между системами или её элементами. А любое взаимодействие – это связь между системами или её элементами, которая для своего создания требует вложения в неё энергии. Следовательно, любые системы потребляют энергию. Если система находится в равновесном состоянии с окружающей средой и на неё не оказывается никакого воздействия, то система не должна делать никаких действий. А раз она не совершает действий, она не потребляет энергию. Она пассивна до того момента, когда она начнёт действовать и лишь тогда начнёт потреблять энергию. Для примера вспомним высказывания типа: «Спящий вулкан» или «Активный вулкан».

Другая трактовка понятий активной и пассивной системы связана с возможностью активной системы формулировать и достигать поставленные цели.

Деление систем на физические и абстрактные позволяет различать реальные системы (объекты, явления, процессы) и системы, являющиеся идеальными отображениями (моделями) других систем.

Модель системы, помогает лучше ее понять, выделить главное — то, благодаря чему можно поставить и решить задачу. Результаты исследования абстрактной системы по определенным правилам можно перенести на реальные изучаемые системы (объекты исследования). В этом смысл применения системного анализа, прежде всего при решении сложных проблем управления (сложных в том смысле, что требуют выбора наилучших альтернатив в условиях неполноты информации, неопределенности и т. п.).

Для реальной системы может быть построено множество систем – моделей (альтернатив), различаемых по цели моделирования, по требуемой степени детализации и по другим признакам.

Например, реальная вычислительная сеть, с точки зрения системного администратора, - совокупность программного, математического, информационного, лингвистического, технического и других видов обеспечения, а с точки зрения технического обслуживания, - совокупность исправных и неисправных средств.

Деление систем на простые и сложные (большие) подчеркивает, что в системном анализе рассматриваются не любые, а именно сложные системы большого масштаба.

Общепризнанной границы, разделяющей простые и сложные системы, нет.

Искусственные системы в отличие от природных систем обязаны своим возникновением разумной деятельности.

В соответствии с типом значений входной и выходной информации системы делятся на дискретные и непрерывные. Такое деление проводится в целях выбора математического аппарата моделирования. Изменения состояния дискретных систем происходят не непрерывно, а в дискретные моменты времени, по принципу "от события к событию". Для дискретных систем математические (аналитические) модели заменяются на имитационные, дискретно-событийные: модели массового обслуживания, сети Петри, цепи Маркова и др.

Признаком, по которому можно определить открытую систему, служит наличие взаимодействия с внешней средой. Взаимодействие порождает проблему "предсказуемости" значений входных и, как следствие, - выходных сигналов.

В отличие от открытых замкнутые (закрытые) системы изолированы от среды - не оставляют свободных входных компонентов ни у одного из своих элементов. Все реакции замкнутой системы однозначно объясняются изменением ее состояний. Замкнутые системы в строгом смысле слова не должны иметь не только входа, но и выхода. Однако даже в этом случае их можно интерпретировать как генераторы информации, рассматривая изменение их внутреннего состояния во времени. Примером физической замкнутой системы является локальная сеть для обработки конфиденциальной информации.

Основным противоречием, которое приходится разрешать в замкнутых системах, является проблема возрастания энтропии. Согласно второму закону термодинамики по мере движения замкнутой системы к состоянию равновесия она стремится к максимальной энтропии (дезорганизации), соответствующей минимальной информации. Открытые системы изменяют это стремление к максимальной энтропии, получая внешнюю по отношению к системе свободную энергию (для людей – стимулы), и этим поддерживают внутрисистемную организацию.

Применительно к жизни людей можно провести следующую параллель вышесказанному: при прочих равных условиях наиболее успешен тот человек, который максимально открыт для приема и усвоения информации.

Продолжим раскрытие терминов, использованных при определении понятия «система».

Элемент - некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования, внутренняя структура которого не рассматривается [7].

«Можно утверждать, что в общем случае элемент не может быть описан вне его функциональных характеристик: с точки зрения системы важно в первую очередь не то, каков субстрат элемента, а то, что делается, чему служит элемент в рамках целого. В системе, представляющей органичное целое, элемент и определяется прежде всего по его функции как минимальная единица, способная к относительно самостоятельному осуществлению определенной функции. С такой функциональной характеристикой связано представление об активности, самодействии элемента в системе, причем эта активность обычно рассматривается как одна из решающих его характеристик.» [54].

Отметим, что понятие «элемент» несет в себе недостаток, являющийся общим методологическим недостатком системных наук в части триады «система-связь-элемент».

Таким образом, определяя термин " элемент системы", различные авторы отмечают, что это некоторый объект (материальный, энергетический, информационный), обладающий рядом важных свойств и реализующий в системе определенный закон функционирования. При этом утверждается, что в системе, представляющей органичное целое, элемент определяется как минимальная единица, способная к относительно самостоятельному осуществлению определенной функции.

Иными словами, элемент - это наименьшая часть исследуемой системы, представляемая как "черный ящик". Примерами типов элементов для разных исследователей могут служить энергия, атом, символ, человек, станок, бригада, организация, подсистема, научная категория, мысль, образ, мотив, цель и т.д.

Дадим расширительное определение термина "элемент".

Элемент – часть объективной или субъективной реальности, внутренняя структура которой исследователем не рассматривается.

Внутренняя структура элемента исследователем не рассматривается из методических соображений, временн ы х и прочих ограничений.

В качестве примеров типов элементов можно отметить следующие: атом, человек, станок, бригада, организация, система, подсистема, образ, мотив, процесс, цель и т.д.).

Не анализируя тему объективной и субъективной реальности, определим, что объективная реальность существует независимо от индивидуума, а субъективная реальность – плод его воображения.

В частности, все объективные элементы, созданные разумной деятельностью, сначала рождаются как субъективные элементы: потребности, цели, идеи, умозрительные модели, проекты в "голове". Далее эти проекты отображаются на физическом носителе: бумаге, файле и т.д. Потом они материализуются в физическом макете или сразу в объективном образе: плотине, доме, станке и т.д.

Процессам формирования умозрительных моделей должны предшествовать процессы накопления знаний, опыта и процессы восприятия объективной реальности через регистрацию свойств элементов (см. рис.1.1). В таком кругообороте познания действительности и исполнения своих желаний человек совершенствует окружающий мир и себя.

Рис.1.1. Регистрация свойств элементов

Но как же проявляется элемент? Через свойства, делающие его регистрируемыми (см. рис.1.1). Например: цвет, тепло и т.д., которые в свою очередь также являются элементами, связующими элемент с другими элементами мира (рис.1.2).

Рис.1.2. Взаимосвязь элементов

Связующими элементами могут являться не только электромагнитные волны (цвет), но и товары и прочие элементы материального мира. Иллюстрацию данного утверждения мы наблюдаем в жизни. Например, в рейдерской практике, слабый владелец бизнеса отдает свое предприятие более сильному элементу (системе). В данном случае предприятие является тем самым переходным элементом.

Связь

В трактовке понятий "связь" и "отношение" нет единства. Приведем некоторые определения.

Организационные отношения и связи в системах любого назначения, особенно в социальных, экономических и производственных, чрезвычайно разнообразны, поскольку они присущи по определению всем системам, где можно выделить части целого или подсистемы, а значит, могут классифицироваться по ряду признаков [31].

Вид отношений между элементами, который проявляется как некоторый обмен (взаимодействие), называется связью [7].

Отношение – философская категория, характеризующая взаимозависимость элементов определенной системы [47].

Связь – взаимообусловленность существования явлений, разделенных в пространстве и (или) во времени [47].

«Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы» [31, c.83].

В трактовке понятий «связь» и «отношение» нет единства. Такое положение внесло свою негативную лепту в решение вопросов сохранения системой своих свойств [17].

Проблематика понятия «связь» акцентирована в работе [54]: «Более или менее определенно это понятие употребляется во всех работах, посвященных системному подходу. Вместе с тем следует признать, что столь частое употребление понятия связи отнюдь не сделало его ясным, четко очерченным по своему содержанию. Напротив, как это ни странно, имеющиеся в литературе попытки логико-методологического анализа этой проблемы весьма немногочисленны, а возможная общелогическая классификация связей вообще не была предметом специального рассмотрения.». И там же: «Вместе с тем, очевидно, что вокруг этой категории в значительной мере группируется вся проблематика, специфическая для системного подхода. Можно утверждать, что развитие системных исследований существенно зависит от успехов в логико-методологическом анализе содержания понятия «связь».

Определим связи как свойства элементов, обеспечивающие разнообразные потенциальные и фактические отношения элементов по поводу получения или передачи ими каких-либо прочих элементов (например: зависимость по поводу снабжения, собственно снабжение и т.д.). В данном случае потенциальное отношение являет собой возможность (заложенную в механизме отношений), а фактическое отношение – реализацию возможностей, результат работы механизмов отношений связанных элементов. Отношения можно описать характеристиками потоков.

Создание связей,то есть придание определенных свойств элементам, осуществляетсяпосредством создания механизмов отношений элементов. Эта работа осуществляется в процессе развития элемента, системы.

Примеры механизмов отношений: органы речи, слуха, обоняния и т.д. у человека или средства связи, отделы сбыта и снабжения, транспорт и т.д. в организационных системах или поверхность Солнца, выбрасывающая энергию из природной системы (Солнца).

Создание связей осуществляется посредством целенаправленного создания механизмов отношений в процессе развития искусственной системы.

Механизм отношений появляется в результате адаптации, появления новых потребностей системы. Чем сложнее система, тем выше ее адаптационные характеристики. Человек получил базисные адаптационные возможности в процессе эволюции. Используя интеллект, он может их развивать и создавать новые механизмы у себя и у создаваемых им систем.

Возникает вопрос: почему природе требуются тысячелетия, миллионы лет на создание механизмов отношений, а человеку годы. Ответ заключается в том, что природа использует естественный отбор посредством хаотического перебора огромного множества комбинаций построения и улучшения конкретного механизма. Человек же, используя накопленные знания и опыт, осуществляет направленный перебор возможных вариантов требуемых механизмов.