ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ СИСТЕМ

Система: Определение и классификация

Понятие системы относится к числу основополагающих и используется в различных научных дисциплинах и сферах человеческой деятельности. Известные словосочетания «информационная система», «человеко-машинная система», «экономическая система», «биологическая система» и многие другие иллюстрируют распространенность этого термина в разных предметных областях.

В литературе существует множество определений того, что есть «система». Несмотря на различия формулировок, все они в той или иной мере опираются на исходный перевод греческого слова systema - целое, составленное из частей, соединенное. Будем использовать следующее достаточно общее определение.

Система - совокупность объектов, объединенных связями так, что они существуют (функционируют) как единое целое, приобретающее новые свойства, которые отсутствуют у этих объектов в отдельности.

Замечание о новых свойствах системы в данном определении является весьма важной особенностью системы, отличающей ее от простого набора несвязанных элементов. Наличие у системы новых свойств, которые не являются суммой свойств ее элементов называют эмерджентностью (например, работоспособность системы «коллектив» не сводится к сумме работоспособности ее элементов - членов этого коллектива).

Объекты в системах могут быть как материальными, так и абстрактными. В первом случае говорят о материальных (эмпирических) системах ; во втором - о системах абстрактных. К числу абстрактных систем можно отнести теории, формальные языки, математические модели, алгоритмы и др.

Системы. Принципы системности

Для выделения систем в окружающем мире можно использовать следующие принципы системности .

Принцип внешней целостности - обособленность системы от окружающей среды. Система взаимодействует с окружающей средой как единое целое, ее поведение определяется состоянием среды и состоянием всей системы, а не какой-то отдельной ее частью.

Обособление системы в окружающей среде имеет свою цель, т.е. система характеризуется назначением. Другими характеристиками системы в окружающем мире являются ее вход, выход и внутреннее состояние.

Входом абстрактной системы, например некоторой математической теории, является постановка задачи; выходом - результат решения этой задачи, а назначением будет класс задач, решаемых в рамках данной теории.

Принцип внутренней целостности - устойчивость связей между частями системы. Состояние самой системы зависит не только от состояния ее частей - элементов, но и от состояния связей между ними. Именно поэтому свойства системы не сводятся к простой сумме свойств ее элементов, в системе появляются те свойства, которые отсутствуют у элементов в отдельности.

Наличие устойчивых связей между элементами системы определяет ее функциональные возможности. Нарушение этих связей может привести к тому, что система не сможет выполнять назначенные ей функции.

Принцип иерархичности- в системе можно выделить подсистемы, определяя для каждой из них свой вход, выход, назначение. В свою очередь, сама система может рассматриваться как часть более крупной системы.

Дальнейшее разбиение подсистем на части приведет к тому уровню, на котором эти подсистемы называются элементами исходной системы. Теоретически систему можно разбивать на мелкие части, по-видимому, бесконечно. Однако практически это приведет к тому, что появятся элементы, связь которых с исходной системой, с ее функциями будет трудно уловима. Поэтому элементом системы считают такие ее более мелкие части, которые обладают некоторыми качествами, присущими самой системе.

Важным при исследовании, проектировании и разработке систем является понятие ее структуры. Структура системы - совокупность ее элементов и устойчивые связи между ними. Для отображения структуры системы наиболее часто используются графические нотации (языки), структурные схемы. При этом, как правило, представление структуры системы выполняется на нескольких уровнях детализации: сначала описываются связи системы с внешней средой; потом рисуется схема с выделением наиболее крупных подсистем, далее - для подсистем строятся свои схемы и т.д.

Подобная детализация является результатом последовательного структурного анализа системы. Метод структурного системного анализа является подмножеством методов системного анализа вообще и применяется, в частности, в инженерии программирования, при разработке и внедрении сложных информационных систем. Основной идеей структурного системного анализа является поэтапная детализация исследуемой (моделируемой) системы или процесса, которая начинается с общего обзора объекта исследования, а затем предполагает его последовательное уточнение.

В системном подходе к решению исследовательских, проектных, производственных и других теоретических и практических задач этап анализа вместе с этапом синтеза образуют методологическую концепцию решения. В исследовании (проектировании, разработке) систем на этапе анализа производится разбиение исходной (разрабатываемой) системы на части для ее упрощения и последовательного решения задачи. На этапе синтеза полученные результаты, отдельные подсистемы соединяются воедино путем установления связей между входами и выходами подсистем.

Важно отметить, что разбиение системы на части даст разные результаты в зависимости от того, кто и с какой целью выполняет это разбиение. Здесь мы говорим только о таких разбиениях, синтез после которых позволяет получить исходную или задуманную систему. К таким не относится, например, «анализ» системы «компьютер» с помощью молотка и зубила. Так, для специалиста, внедряющего на предприятии автоматизированную информационную систему, важными будут информационные связи между подразделениями предприятия; для специалиста отдела поставок - связи, отображающие движение материальных ресурсов на предприятии. В итоге можно получить различные варианты структурных схем системы, которые будут содержать различные связи между ее элементами, отражающие ту или иную точку зрения и цель исследования.

Представление системы , при котором главным является отображение и исследование ее связей с внешней средой, с внешними системами, называется представлением на макроуровне. Представление внутренней структуры системы есть представление на микроуровне.

Классифкация систем

Классификация систем предполагает разделение всего множества систем на различные группы - классы, обладающие общими признаками. В основу классификации систем могут быть положены различные признаки.

В самом общем случае можно выделить два больших класса систем: абстрактные (символические) и материальные (эмпирические).

По происхождению системы делят на естественные системы (созданные природой), искусственные, а также системы смешанного происхождения, в которых присутствуют как элементы природные, так и элементы, сделанные человеком. Системы, которые являются искусственными или смешанными, создаются человеком для достижения своих целей и потребностей.

Дадим краткие характеристики некоторых общих видов систем.

Техническая система представляет собой взаимосвязанный, взаимообусловленный комплекс материальных элементов, обеспечивающих решение некоторой задачи. К таким системам можно отнести автомобиль, здание, ЭВМ, систему радиосвязи и т.п. Человек не является элементом такой системы, а сама техническая система относится к классу искусственных.

Технологическая система - система правил, норм, определяющих последовательность операций в процессе производства.

Организационная система в общем виде представляет собой множество людей (коллективов), взаимосвязанных определенными отношениями в процессе некоторой деятельности, созданных и управляемых людьми. Известные сочетания «организационно-техническая, организационно-технологическая система» расширяют понимание организационной системы средствами и методами профессиональной деятельности членов организаций.

Другое название - организационно-экономическая система применяют для обозначения систем (организаций, предприятий), участвующих в экономических процессах создания, распределения, обмена материальных благ.

Экономическая система - система производительных сил и производственных отношений, складывающихся в процессе производства, потребления, распределения материальных благ. Более общая социально-экономическая системаотражает дополнительно социальные связи и элементы, включая отношения между людьми и коллективами, условия трудовой деятельности, отдыха и т.п. Организационно-экономические системы функционируют в области производства товаров и/или услуг, т.е. в составе некоторой экономической системы. Эти системы представляют наибольший интерес как объекты внедрения экономических информационных систем (ЭИС), являющихся компьютеризированными системами сбора, хранения, обработки и распространения экономической информации. Частным толкованием ЭИС являются системы, предназначенные для автоматизации задач управления предприятиями (организациями).

По степени сложности различают простые, сложные и очень сложные (большие) системы. Простые системы характеризуются малым числом внутренних связей и относительной легкостью математического описания. Характерным для них является наличие только двух возможных состояний работоспособности: при выходе из строя элементов система или полностью теряет работоспособность (возможность выполнять свое назначение), или продолжает выполнять заданные функции в полном объеме.

Сложные системы имеют разветвленную структуру, большое разнообразие элементов и связей и множество состояний работоспособности (больше двух). Эти системы поддаются математическому описанию, как правило, с помощью сложных математических зависимостей (детерминированных или вероятностных). К числу сложных систем относятся практически все современные технические системы (телевизор, станок, космический корабль и т.д.).

Современные организационно-экономические системы (крупные предприятия, холдинги, производственные, транспортные, энергетические компании) относятся к числу очень сложных (больших) систем. Характерными для таких систем являются следующие признаки:

сложность назначения и многообразие выполняемых функций;

большие размеры системы по числу элементов, их взаимосвязей, входов и выходов;

сложная иерархическая структура системы, позволяющая выделить в ней несколько уровней с достаточно самостоятельными элементами на каждом из уровней, с собственными целями элементов и особенностями функционирования;

наличие общей цели системы и, как следствие, централизованного управления, подчиненности между элементами разных уровней при их относительной автономности;

наличие в системе активно действующих элементов - людей и их коллективов с собственными целями (которые, вообще говоря, могут не совпадать с целями самой системы) и поведением;

многообразие видов взаимосвязей между элементами системы (материальные, информационные, энергетические связи) и системы с внешней средой.

В силу сложности назначения и процессов функционирования построение адекватных математических моделей, характеризующих зависимости выходных, входных и внутренних параметров для больших систем является невыполнимым.

По степени взаимодействия с внешней средой различают открытые системы и замкнутые системы . Замкнутой называют систему, любой элемент которой имеет связи только с элементами самой системы, т.е. замкнутая система не взаимодействует с внешней средой. Открытые системы взаимодействуют с внешней средой, обмениваясь веществом, энергией, информацией. Все реальные системы тесно или слабо связаны с внешней средой и являются открытыми.

По характеру поведения системы делят на детерминированные и недетерминированные. К детерминированным относятся те системы, в которых составные части взаимодействуют между собой точно определенным образом. Поведение и состояние такой системы может быть однозначно предсказано. В случае недетерминированных систем такого однозначного предсказания сделать нельзя.

Если поведение системы подчиняется вероятностным законам, то она называется вероятностной. В таком случае прогнозирование поведения системы выполняется с помощью вероятностных математических моделей. Можно сказать, что вероятностные модели являются определенной идеализацией, позволяющей описывать поведение недетерминированных систем. Практически отнесение системы к детерминированным или недетерминированным часто зависит от задач исследования и подробности рассмотрения системы.

Системный подход в управлении

Понятие и виды систем. Сущность системного подхода и системного анализа в управлении. Система управления как объект исследования. Основные элементы системы управления. Функциональное разделение управленческого труда. Количество промежуточных уровней иерархической системы управления. Число руководителей на каждом промежуточном уровне. Численность и профессиональный состав управленческого персонала при каждом руководителе. Матрица соподчиненности руководителей. Качество системы управления. Критерия качества. Исследование систем управления: методология и процесс. Исследование и проектирование организационных структур управления.

Системой называется совокупность взаимозависимых элементов, образующих единое целое; целое выполняет некоторую функцию. В системе все ее элементы должны быть взаимозависимыми и/или взаимодействующими. Самые разные элементы могут быть объединены в “целое”, но это “целое” еще не система, покак не сформирован механизм их взаимодействия. Еще Аристотель писал о том, что рука, отделенная от тела, уже не рука. А Гегель образно выразился так: части бывают только у трупа, а организм имеет новое качество: он живет.

Мир в целом представляет собой сложную систему, которая в свою очередь, состоит из множества больших и малых систем. Система – это противоположность хаосу.

Системы имеют разнообразные формы. Среди крупных систем выделяют следующие:

Биологические;

Технологические;

Социальные (в т. ч. социально-экономические).

К социально-экономическим системам относятся предприятия, отрасли, муниципальные образования, рагионы ит.д. Система всегда реагирует на внешние возмущения и стремится вернуться в состояние равновесия. Однако если под воздействием внешних сил система далеко уходит от равновесного состояния, то она может стать неустойчивой и не вернуться в равновесное состояние. В определенной точке (точка бифуркации) поведение системы становится неопределенным. Иногда и незначительное воздействие на систему может привести к значительным последствиям, и тогда система переходит в новое качество. Причем этот переход осуществляется скачкообразно.

Большой вклад в развитие теории систем внес русский философ и экономист А. А. Богданов (1873-1928), автор работы “Всеобщая организационная наука (тектология)”. Он разработал основы теории строения систем и обосновал общие закономерности их развития. Богданов считал, что предметом изучения тектологии должны являться организационные принципы и законы, общие для всех систем – сознательной деятельности людей, их психических и физических комплексов, живой и мертвой природы. При разработке концепций тектологии Богданов высказал ряд новых идей, в том числе, понятия управляющей и управляемой системы, обратной связи, моделирования, позднее развитые кибернетикой и общей теорией систем, сформулировал и обосновал универсальный закон физилогических затрат энергии.

Шиороко известна теория функциональных систем, разработанная П. К. Анохиным, рассматривающая деятельность организма в целом, как единую систему. Адаптированная, исправно функционирующая система способна отторгнуть лишний элемент, но если какая-нибудь функциональная часть ее выйдет из строя, то под угрозой будет работа системы в целом.

Человек как биологическое существо- это система. Кроме того, он как участник производственного процесса является компонентом другой системы которая называется социотехнической.

Любая система может рассматриваться как подсистема некоторой более крупной системы. Так, муниципальное образование является подсистемой субъекта федерации. Общими признаками для выделения подсистем (частей) в социальных системах являются следующие:

Подсистемы должны быть такими, чтобы они могли оказывать существенное влияние на достижение конечных результатов системы;

Подсистемы должны быть привязаны к целому с помощью определенных отношений каждой части к какой-либо общесистемной характеристике (или характеристикам), имеющей необходимую и логическую функциональную связь с выполнением общесистемных задач;

Подсистемы должны быть соответственно увязаны с поведением всех элементов системы и отражать постоянное функционирование взаимных связей, установленных для отдельных элементов системы через ее подсистемы с окружающей средой.

Подсистема формируется из элементов, которые являются структурообразующей частью какой-либо системы. Например, предприятие представляет собой элемент отрасли.

Любая социальная система состоит из двух самостоятельных, но взаимосвязанных подсистем: управляемой и управляющей. К управляемой подсистеме относятся все элементы, обеспечивающие непосредственный процесс создания материальных и духовных благ или оказания услуг. К управляющей подсистеме относятся все элементы обеспечивающие процесс целенаправленного воздействия на коллективы людей и ресурсы управляемой подсистемы. Одним из важнейших элементов управляющей подсистемы является организационная структура управления.

Связь между управляющей и управляемой системами осуществляется с помощью информации, которая служит основой для выработки управленческий решений и воздействий исходящий из управляющей системы в управляемую для исполнения.

Любая социальная система самоуправляемая. В то же время в процессе управления она испытывает внешние воздействия. Внешние и внутренние воздействия в любой системе тесно связаны между собой и взаимно обуславливаются: чем значительнее одно, тем меньше роль другого.

Для самоорганизации системы необходимы ряд условий. Среди них в первую очередь отмечаются следующие: 1) относительная открытость системы, что предполагает наличие определенных потоков в нее (человеческих ресурсов, энергии, капитала, товаров и т.д.); 2) наличие элемента случайности (например, случайности природного происхождения, случайности в научно-технических изобретениях и последствиях их применения и т. д.); 3) нелинейность закона взаимодействия различных частей социальной системы; 4) определенность диапазона системных параметров, которые играют важную роль в качественном поведении социальной системы, так называемых управляющих параметров. При этом если управляющие параметры имеют критические точки, за которыми поведение системы коренным образом меняется и возникают новые разновидности решений, то такие управляющие параметры называют бифуркационными. Управляющими (бифуркационными) параметрами макроэкономического уровня могут быть коэффициенты эффективности взаимодействия производства, какие-либо интегрированные характеристики (например, валовой национальный продукт) и т.д.

Техническая система представляет собой пропорциональное сочетание отдельных технических средств из множества отдельных видов различного оборудования (производственные мощности предприятия, отрасли, с помощью которых люди в процессе материального производства способны производить продукцию заданного качества в определенном количестве).

Технологическая система основана на деление деятельности, материального и духовного производства на стадии и процессы. Например, законотворчество имеет такие стадии как законодательная инициатива, обсуждение закона, принятие закона, подписание и опубликование закона.

Организационная система включает в себя структуры управления, положения и инструкции, с помощью которых воздействуют на управляемую подсистему.

Экономическая система представляет собой единство хозяйственных и финансовых процессов и связей.

Социальная система - люди и их объединения, создаваемые для совместной жизнедеятельности (человек, семья, государство).

Техническая, технологическая, организационная, экономическая и социальная системы взаимосвязаны и создают целостный организм.

Все организации являются системами. Для того что понять, как система выполняет свою функцию, необходимо узнать, как все ее элементы взаимосвязаны друг с другом и как она связана с системой, образующей ее внешнюю среду.

При этом возникает два важных вопроса. Как устанавливать границы системы? Что считать соответсвующими ей подсистемами? Ответы на эти вопросы зависят от цели анализа.

При установлении границ системы всегда приходится опираться на здравый смысл. Чем шире границы проблемы, тем шире изучаемая система и тем больше переменных, которые необходимо учесть. Так, проблема дискриминации при приеме на работу может восприниматься как один из аспектов более крупной проблемы, требующей принятия мер в области законодательства, образования, жилищного строительства, политических прав и т.д. Однако здесь возникает проблема адекватности ресурсов потребности исследования этой более крупной системы. Если ресурсы не достаточны, то основная цель разбивается на подцели, что облегчает подход к решению основной задачи. Это достигается за счет того, что ресурсы, высвобождающиеся после решения подзадач, направляются на решение основной проблемы.

Системы делятся на естественные и искусственные. К первым относятся природные, а ко вторым – социальные, т. е. созданные человеком.

Все, что не входит в систему и воздействует на нее или на что воздействует сама система, называется ее внешней средой.

Кроме того, системы бывают закрытые и открытые. Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружающей систему. Она может существовать хотя бы какой-то промежуток времени самостоятельно, без взаимодействия с окружающй средой. Например, часы. Закрытые физические системы подвержены энтропии – тенденции к иссяканию. В управлении к закрытым система условно можно отнести организации, руководство которых оберегает свою систему от информационного обмена с внешней средой (от новшеств, образования и т.п.). Такие системы также подвержены иссяканию. Есть все основания полагать, что одной из основных причин краха советской модели государственного устройства явилась ее закрытость от внешнего мира. Другим примером закрытости от внешнего мира сегодня является КНДР.

Для открытой системы (их большинство) характерно взаимодействие с внешней средой. Такая система не является самообеспечивающейся, поэтому она зависит от энергии, информации, материалов, капиталов, трудовых ресурсов, поступающих извне. В процессе преобразования система обрабатывает эти входы, преобразуя их в продукцию или услуги. Эта продукция и услуги являются выходами системы в окружающую среду. Если организация управления является эффективной, то в ходе процесса преобразования создается добавочная стоимость входов, и в результате появляются многие возможные дополнительные выходы, такие, как прибыль, увеличение объема продаж, удовлетворение работников, рост организации и т.д.

Более того, открытая система имеет способность приспасабливаться к изменениям во внешней среде и должна делать это для того, чтобы продолжить свое функционирование.

Для того, чтобы какая-либо система достигала динамического равновесия (динамичного гомеостаза), она должна обладать обратной связью – информационным вводом, который сообщает, действительно ли система имеет устойчивое состояние и не подвергается ли она разрушению. Это является главной целью управления системами. Получив информацию о своем состоянии система может воздействовать и на динамику материальных и энергетических вводов. Следовательно, в системе должен быть блок слежения за вводами, функционированием, выводами, способный на основе сигналов обратной связи корректировать деятельность системы.

Под обратной связью понимается получение информации о результатах воздействия управляющей системы на управляемую систему путем сравнения фактического состояния с заданным (плановым). Сущность обратной связи заключается в установлении зависимости личных, коллективных и общественных интересов от результатов управленческих решений.

Открытые системы, и в частности, социальные тяготеют к наростанию усложнености и к дифференциации. Это в свою очередь ведет к возникновению проблемы координации. Отсюда возникает потребность в оптимизации роста системы, минимизации уровней иерархии и звеньев на каждое из них, минимизации обоснованных границ диапазона управления.

Теория систем рассматривает управляему систему не автономно, а в ее взаимосвязи с окружающей средой и исследует методы адаптации системы к изменившимся внешним условиям.

По степени сложности системы делятся на большие и сложные. К сложным системам относятся те из них, которые построены для решения многоцелевых задач.

Руководители занимаются в основном открытыми системами, потому, что все организации являются открытыми системами.

С помощью математического моделирования, кибернетики и теории информации в настоящее время предпринимаются попытки создать всеобъемлющую теорию управленческих систем, хотя успехи на этом пути пока скромны.

Развитие общества, экономики, ход политических процессов во многом осуществляются по системным принципам. Их сущность предполагает следование тех или иных элементов или субъектов определенным закономерностям, выполнение ими той или иной роли. Что же такое система? Какова специфика компонентов, которые ее формируют?

Определение

Прежде чем рассматривать основные элементы системы, определимся с сущностью ключевой категории вопроса. Каковы мнения исследователей на этот счет? В соответствии с распространенной точкой зрения, под термином «система» следует понимать совокупность связанных и имеющих взаимную зависимость частей, объединенных неким общим критерием (например, целью). При этом каждая из соответствующих частей может обладать выраженной самостоятельностью.

Свойства

Система должна обладать следующими основными свойствами: наличием нескольких элементов, присутствием общего критерия, который их объединяет, целостностью, а также стремлением к поддержанию своей структуры. В числе иных важных признаков, выделяемых исследователями: потребность во внешнем управлении, а также сложная структура свойств внутренних элементов (при которой возможно, что признаки, характеризующие одну часть системы, будут значительно отличаться от таковых, что применимы в отношении другой).

Структура

Какими могут быть структурные элементы системы? Таковыми, с одной стороны, выступают субъекты или явления, взаимодействующие между собой, с другой — фактические результаты их коммуникаций, которыми может быть образование новых элементов системы, и так по нарастающей. Таким образом, структурный элемент системы — это субъект, который может не иметь признаков завершенности и целостности.

Специфика элементов

Например, если идет о хозяйственной системе государства, то ее элементом может быть, с одной стороны, совокупность кредитно-финансовых организаций, с другой — деятельность соответствующих структур (которая может заключаться в проведении транзакций, выдаче кредитов и т. д.). Результатом коммуникаций на уровне национальной хозяйственной системы может быть формирование, в свою очередь, региональных, локальных или отраслевых экономических кластеров, которые могут впоследствии получить выраженную самостоятельность относительно исходной системы.

Неделимость элементов

Достаточно сложно выделить критерии, которые бы однозначно определяли то, какими свойствами и внешними признаками должны обладать элементы Некоторые исследователи предлагают придерживаться концепции, по которой отдельными элементами системы правомерно выделять только те ее части, которые в силу объективных критериев тяжело делить на функциональные разновидности или дополнительные классы. Так, примером такого элемента в экономике может быть предприятие или, например, территориальное представительство Федеральной налоговой службы.

Самостоятельность элементов

Есть и другая точка зрения на счет того, какие признаки характеризуют элементы экономической системы. По мнению ряда исследователей, таковыми могут быть любые хозяйствующие субъекты, обладающие относительной самостоятельностью в принятии решений. Так, элементом экономической системы территориальное подразделение ФНС уже быть не может, поскольку подчинено федеральным органам управления. В свою очередь, соответствующего типа субъектом будет Федеральная налоговая служба в целом. Аналогично элемент системы — это предприятие, если оно существует как самостоятельное юридическое лицо. Если оно входит в структуру холдинга — подобным статусом, если следовать рассматриваемой точке зрения, обладать не сможет.

Типы систем

Исследовав, что такое система, элемент, структура данной категории, рассмотрим популярные основания для ее классификации.

Так, выделяют системы открытого и закрытого типов. К первым относятся те, что предполагают активные коммуникации с другими системами. Для них свойственен некий обмен — данными, энергией или, например, информацией — с иными субъектами активностей. В свою очередь, закрытые системы не характеризуются подобными свойствами. Примеры открытых систем — социум, экономика, политическое пространство.

Другой распространенный критерий — уровень структурированности. Что это означает? Так, системы могут характеризоваться выраженной или слабой структурированностью. В некоторых случаях данные термины отождествляются, соответственно, с высоким уровнем организации и низким. Или, например, с выраженной способностью к саморегуляции и слабо заметной. Конкретный подход определяется предпочтениями исследователя. Есть эксперты, которые отождествляют понятие структирированности со способностью самостоятельной адаптации и настройки (к условиям внешней среды или взаимодействию составляющих элементов).

Так или иначе, к системам первого типа — структурированным, высокоорганизованным, саморегулирующимся и способным к самостоятельной адаптации и настройке — относят те, в которых составляющие элементы четко зафиксированы, имеют свою роль. Можно отметить, что этот признак в большей степени характерен для технических систем.

Если вести речь о слабо структурированных системах (соответственно, характеризующихся низким уровнем организации, отсутствием способности к саморегуляции, адаптации и настройке), то, в свою очередь, элементы в них могут не иметь конкретных признаков и однозначных ролей. Однако в таких системах есть параметры и закономерности, позволяющие оценивать их активности. В некоторых случаях возможно задействование вероятностных методов анализа процессов.

Некоторые исследователи выделяют детерминированные и стохастические системы. В чем их специфика? К первым относятся те системы, что имеют достаточно жесткую структуру. Собственно, в некоторых контекстах они рассматриваются как полностью соответствующие структурированным (высокоорганизованным, саморегулирующимся, адаптирующимся, самонастраивающимся). Однако есть ряд особенных критериев, характеризующих детерминированные системы. Например, устойчивость, сохраняющаяся с течением времени. Структурированная система может иногда видоизменяться и приобретать признаки низкоорганизованной, равно как и наоборот. Однако если это будет наблюдаться в отношении детерминированной системы, то в этом случае она может разрушиться в принципе. В свою очередь, стохастическая система всегда должна быть мягкой, иначе она может утратить функциональность связей, работающих внутри нее (поскольку они могут быть попросту не рассчитаны на жесткость, которая присуща детерминированной системе).

Следующий аспект, который нас интересует, — характеристика элементов системы. Каковы наиболее примечательные концепции на этот счет?

Классификация элементов системы

Итак, элемент системы — это, если следовать первой точке зрения, рассмотренной выше, — целостный, неделимый субъект, взаимодействующий с другими, что имеют такие же признаки. В соответствии с другой концепцией, таковым может быть субъект, характеризующийся выраженной самостоятельностью. Но вне зависимости от того, что понимать под соответствующим термином, и какие свойства элемента системы — неделимость или самостоятельность — считать первостепенными, во всех случаях тот или иной субъект будет играть определенную роль или даже несколько таковых. Которая, вероятно, окажется критерием отнесения элемента к тому или иному классу. Какие же роли могут выполнять субъекты системы? Какими признаками они, вследствие этого, должны обладать?

Системообразующие и вспомогательные элементы

Исследователи выделяют, прежде всего, системообразующие элементы и вспомогательные. Что это значит? Например, если рассматривать элементы то к системообразующим можно будет отнести, собственно, сам по себе институт кредитно-финансовых отношений (если придерживаться концепции, что важна независимость) либо отдельные банки (если брать за основу теорию, по которой ключевой признак элемента — неделимость). В свою очередь, вспомогательными элементами в данном случае могут быть надзорные органы власти, что проверяют эффективность законность работы ключевых субъектов — банков (если берем первую концепцию) либо, например, организация, выполняющая услуги по инкассации денежных средств (если рассматривать теорию о неделимости элементов системы).

Элементы стратегического и тактического значения

Другой критерий классификации субъектов, о которых идет речь — длительность осуществляемых ими активностей. Есть элементы, чья роль сводится к решению тактических задач, а есть те, что имеют стратегическое значение. Если вновь рассматривать то к субъектам первого типа можно вполне отнести службу инкассации. Ее главная задача — перевезти финансовые средства из одного места в другое. После этого свою роль соответствующий элемент выполнять перестает. В свою очередь, стратегические компоненты банковской системы — это, очевидно, сами кредитно-финансовые организации. Однако их также можно классифицировать в рамках рассматриваемого критерия на дополнительные разновидности. Так, бывают главные офисы банков, которые, пока соответствующий бренд присутствует на рынке, будут функционировать в любом случае. А есть временные офисы, которые могут периодически открываться и закрываться. Первые будут относиться к стратегическим элементам, вторые — выполнять временную функцию.

Управомоченность и обязанность для общественных элементов

Еще один возможный критерий, определяющий то, к какому классу должен относиться тот или иной общественный элемент системы. Это отнесение к типу управомоченных или обязанных. Данная категория находит свое основание в гражданском праве, однако вполне применима ко многим другим отраслям социальных коммуникаций. Так, если рассматривать элементы то к управомоченным мы можем отнести те самые надзорные органы. Они имеют право проверять кредитно-финансовые организации на предмет соответствия их деятельности законодательству. Они могут исследовать активы банков на предмет достаточности для обеспечения обязательств. Они вправе отзывать у кредитно-финансовых организаций лицензии в случае, если будут выявлены серьезные нарушения.

В свою очередь, обязанные элементы системы финансов — это уже сами банки. Соответствующие организации должны отчитываться перед надзорными структурами, приводить свою деятельность в соответствие законодательству, предоставлять необходимые данные, раскрывающие величину активов, и т. д.

Вместе с тем управомоченный элемент системы практически всегда будет одновременно обязанным перед каким-либо другим субъектом. Например, надзорный орган, контролирующий работу банков, будет, как мы отметили выше, управомоченным относительно них, но одновременно обязанным по отношению к правительству страны. В свою очередь, кредитно-финансовые учреждения обязаны в отношении надзорных структур, но в то же время могут быть управомочены в отношении своих заемщиков, взявших кредит. Сами граждане, оформившие займ, могут быть управомоченными, как это ни удивительно, в отношении собственного правительства. Они вправе требовать с него справедливого управления государством и его различными институтами, включая экономический. Тем самым обеспечивается взаимодействие разных субъектов — граждан, банков, надзорных структур, правительства — в рамках масштабной

Общность понятия «система» затрудняет его адекватную формализацию, но в общем виде она может быть представлена как целостное образование, комплекс взаимосвязанных элементов, обладающих благодаря своему единению качественно новыми характеристиками, относительно индифферентных к внешней среде, причем каждая система выступает элементом системы более высокого порядка, а любой элемент системы – системой более низкого порядка.

Очень важно, что система есть «комплекс избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношение приобретает характер взаимоСОдействия компонентов на получение фокусированного полезного результата» (П. К. Анохин).

Функциональная система характеризуется тремя принципиальными моментами: во-первых, в совокупность вовлекаются только специально выбранные компоненты; во-вторых, компоненты не просто взаимодействуют, а взаимосо действуют для чего-то конкретного и определенного; в-третьих, в качестве системообразующего фактора фиксируется получение полезного результата.

Отличительными признаками системы выступают:

1) наличие взаимосвязанных частей в объекте;

2) взаимодействие между частями объекта;

3) упорядоченность данного взаимодействия для достижения общей цели системы.

Все системы имеют непременные атрибуты (модифицируя позицию В. Г. Афанасьева):

Интегративные качества;

Компоненты и элементы системы;

Структуру;

Общую цель и комплекс подцелей;

Взаимоотношения между элементами;

Функции системы и ее компонентов;

Включенность в более сложную систему в статусе компонента и элемента;

Историчность;

Внутренние и внешние возмущающие воздействия;

Структуру управления системой;

Информацию.

Базовым атрибутом системы выступает элемент системы. Под элементом понимают простейшую неделимую часть системы, которая обладает на взгляд субъекта действия (познания) определенной целостностью, состояние и функциональные особенности которой могут быть измерены и описаны в терминах, и которая может иметь отношения с другими частями рассматриваемой совокупности, а также с ее окружением (средой). Кроме функциональной характеристики, минимальность определяется самим субъектом исследования как достаточная часть, удовлетворяющая познавательной и преобразовательной потребности.

1. Упругий элемент – противостоящий внешним воздействиям, не воспринимающий их, способный только к однозначной передаче

В отсутствии изменения i элемент находится в состоянии покоя.

2. Рефлексивный элемент – обладает внутренним движением и осуществляет внутреннее преобразование по какому-либо закону и алгоритму.

Частный случай рефлексивности элемента – нейтральный.

3. Элемент – потребитель – воспринимает воздействие в данных условиях без образования направленного эффекта.

4. Элемент – источник – образует в данных условиях направленный эффект «Р» в отсутствии понуждающего внешнего воздействия.

5. Полирецепторный элемент – рефлексивный элемент, образующий направленное воздействие при условии восприятия нескольких понуждающих воздействий.

6. Полиэффекторный элемент – рефлексивный элемент, образующий воздействия по нескольким направлениям при восприятии одного понуждающего воздействия.

7. Полиэлемент – рефлексивный элемент, образующий воздействия по нескольким направлениям при условии восприятия нескольких внешних воздействий.

8. Полиисточник – источник, образующий в данных условиях воздействия по нескольким направлениям.

9. Полипотребитель – потребитель, воспринимающий воздействия по нескольким внешним связям.

Вторым важнейшим атрибутом системы выступают взаимоотношения между элементами или связи. По-другому межэлементарную связь можно определить как каждую из степеней свободы данного элемента, действительно осуществленную в виде определенного взаимоотношения, взаимодействия с другими элементами данной системы, а также с его средой. Это понятие входит в любое определение сис­темы и обеспечивает возникновение и сохранение струк­туры и целостных свойств системы, характеризует какее строение, так и функционирование. Предполагается, что связи существуют ме­жду всеми системными элементами и подсистемами.

Взаимоотношения могут быть:

1. Нейтральными , когда:

1 элемент 2 элемент

где а , в – сила воздействия;

а = в , но противоположны по направлению.

Особенности:

Подобная связь не является статичной.

При любых изменениях воздействие и противодействие остаются равными по величине в каждый рассматриваемый момент их отношений, их геометрическая сумма всегда равна нулю в эти моменты.

Относительная неподвижность (статичность) элементов – есть частный случай нейтральности, когда величины воздействия и противодействия неизменны на рассматриваемом отрезке времени.

Противодействие считается полным, если оно равно по величине воздействию в рассматриваемом диапазоне его изменений.

2. Функциональными , когда:

1) 1 элемент 2 элемент

2) 1 элемент 2 элемент

где а , в – сила воздействия.

Особенности:

Воздействующий элемент обладает направленным эффектом (наличие эффекторных свойств) по отношению к противодействующему.

Противодействующий элемент обладает рецепторным эффектом (наличие рецепторных свойств), т. е. способностью воспринимать внешнее воздействие.

Примечание. В реальных условиях всякий элемент в той или иной мере в различных отношениях обладает и эффекторными и рецепторными свойствами.

Нейтральная связь может превратиться в функциональную при неполном противодействии одной из сторон взаимодействия.

В результате подобных взаимоотношений в случае 2.1 в = 0, сила воздействия первого элемента максимальна и второй элемент может измениться структурно и функционально; в случае 2.2 а > в , сила воздействия первого элемента превосходит силу противодействия второго элемента, что также может приводить к структурно-функциональным изменениям во втором элементе системы .

Сетка связей достаточно обширна (по классификации И. В. Блауберга и Э. Г. Юдина):

Связи взаимодействия;

Связи генезиса;

Связи преобразования;

Связи строения;

Связи функционирования;

Связи развития;

Связи управления.

Связи могут подразделяться по характеру их материальной реализации на:

1) вещественные;

2) энергетические;

3) информационные;

по их месту и структуре:

1) прямые;

2) обратные;

по характеру их проявления:

1) детерминированные;

2) вероятностные;

3) хаотические;

4) непрерывные;

5) случайные;

6) регулярные;

7) нерегулярные.

Особенности: данные классификации относятся к конкретным реализациям систем и не характеризуют их как функциональные образования. Функциональность раскрывается в установлении причинно-следственных отношений между материальными образованиями.

Третьим атрибутом системы является компонент (подсистема), состоящий из ряда элементов системы, которые возможно объединить по схожим функциональным проявлениям. В системе может быть различное количество компонентов. Это зависит от основных функций системы (внутренних и внешних).

Система может быть расчленена на элементы не сразу, а путем последовательного разделе­ния на подсистемы. Подсистемы сами являются систе­мами и к ним, следовательно, относится все, что сказано о системе, в том числе и о ее целостности. Этим подсис­тема отличается от простой совокупности элементов, не объединенных целью и свойством целостности.

Четвертым атрибутом системы выступает структура системы. Под структурой понимается совокупность связей, взаимоотношений между всеми элементами и компонентами системы, между системой и внешней средой. Данные взаимосвязи обеспечивают существова­ние системы и ее основных свойств. Структурные свойст­ва обладают относительной независимостью от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой, перенося закономерности, выявленные в одной из них, на другую (даже если эти системы имеют разную физическую природу). Структура может быть представлена графическим отображением, теоретико-множественным отношением, в виде матриц. Вид пред­ставления системы зависит от цели отображения.

Особенности определения понятия «структура» системы:

1. Структура всех возможных взаимоотношений в рассматриваемой совокупности отличается от структуры формируемой системы, такая структура называется полной структурой объекта.

2. Форма структуры прямо зависит от функционального среза как конкретной формы реакции данной совокупности на конкретное внешнее воздействие.

Системам как функциональным материальным образованиям с определенным глобальным эффектом свойственны следующие виды структур:

1. Внутренняя структура объекта – совокупность взаимоотношений компонентов без учета их внешних связей.

2. Функциональная структура – совокупность взаимоотношений, связанных непосредственно с функционированием каждого элемента в данной системе в направлении образования ее глобального эффекта.

3. Абсолютная структура – действительно возможная структура внешнего целого, рассматриваемого субъектом в качестве конкретно познаваемого объекта.

Исходя из важнейшей характеристики функциональных систем, выделяют два основных класса системных структур:

Нормальные структуры – структуры, в которых сохраняются все отношения и их направления, то есть:

1) элементы системы выделены на том структурном уровне, который рассматривается;

2) данные элементы неизменны и являются начальными структурными образованиями с точки зрения субъекта;

3) полная структура объекта остается неизменной в данном промежутке времени и в данных условиях;

4) норма существования структуры сохраняется неизменной.

Динамические структуры – структуры, изменяющиеся во времени, то есть:

1) количество и направление отношений между элементами системы изменяется;

2) в системе, в установившихся связях между элементами присутствует внутреннее движение;

3) изменяется элементарный состав системы.

Динамика структуры отражает динамику системы. Функциональная система может считаться изменчивой только при условии структурных перестроек при сохранении возможной функциональности каждой связи, включая и вновь образовавшиеся.

Изменение элементарного состава системы выступает вторичным фактором.

Понятия динамической структуры и динамической системы не тождественны. Динамическая система имеет больший объем, так как динамизм системы связан, помимо изменений в структуре, с возможными изменениями норм состояния ее элементов и элементарного состава. Таким образом могут происходить более глубинные изменения, чем только во взаимоотношениях между элементами.

Понятия нормальной и динамической структур, отнесенные к одной системе, есть взаимоотрицающие понятия, т. е. одна и та же система в одном промежутке времени не может иметь и нормальную и динамическую структуру.

Разрушение нормальной структуры не означает разрушение в смысле отмирания, уничтожения системы. Основной критерий системности заключен в глобальном эффекте системы, а не в структуре.

Поэтому динамическая структура, отрицая нормальную, отражает существо изменяющейся в этом отношении системы, но не прекращение ее существования. Образование глобального эффекта системы возможно в условиях происходящих изменений.

Таким образом, динамические системы – это системы с переменной структурой при относительной определенности их внешних проявлений, рассматриваемых в качестве их глобального эффекта.

Если рассматривать совокупность всех связей внутри системы, то такая структура будет внутренней. Если рассматривать совокупность всех связей как внутри системы, так и системы с внешней средой – такая структура называется полной структурой. Качественная система представляет собой единое целое, состоящее из множества различных составляющих, организованных на разных уровнях в особого рода целостности.

Пятым атрибутом системы выступают функции, понимаемые как деятельность, работа, внешнее прояв­ление свойств какого-либо объекта в данной системе отношений. Функции классифицируются по различным признакам в зависимости от целей управленца или исследователя.

Весьма важным атрибутом системы выступают свойства, понимаемые как качества параметров объектов, т. е. внешние проявления того способа, с помощью которого получают знания об объекте. Свойства дают возмож­ность описывать объекты системы количественно, выра­жая их в единицах, имеющих определенную размер­ность. При этом они могут изменяться в результате функционирования системы.

Одним из ключевых атрибутов системы является цель, лежащая в основе развития системы и обеспе­чивающее ее целенаправленность (целесообразность). Цель можно определить как желаемый результат дея­тельности, достижимый в пределах некоторого интервала времени. Цель становится задачей, стоящей перед сис­темой, если указан срок ее достижения и конкретизиро­ваны количественные характеристики желаемого резуль­тата. Цель достигается в результате решения задачи или ряда задач, если исходная цель может быть подвергнута разделению на некоторую совокупность более простых (частных) подзадач.

Понятие элемента системы

По определœению элемент ― это составная часть сложного целого. В нашем понятии сложное целое ― это система, которая представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов.

Элемент ― неделимая часть системы. Элемент ― часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всœей системе и неделимая при данном способе выделœения частей. Неделимость элемента воспринимается как нецелœесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.

Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.

Множество А элементов системы можно описать в виде :

А = {a i }, i = 1, ..., n , (1.1)

где a i ― i -й элемент системы;

n ― число элементов в системе.

Каждый a i элемент характеризуется m конкретными свойствами Z i 1 , ..., Z im (вес, температура и т. д.), которые определяют его в данной системе однозначно.

Совокупность всœех m свойств элемента a i будем называть состоянием элемента Z i :

Z i = (Z i 1 , Z i 2 , Z i 3 , ..., Z i k , ..., Z im ) (1.2)

Состояние элемента͵ исходя из различных факторов (времени, пространства, внешней среды и т. д.), может изменяться.

Последовательные изменения состояния элемента будем называть движением элемента .

Понятие связи

Связь ― совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами ― это значит выявить наличие зависимостей их свойств .

Множество Q связей между элементами a i и a j можно представить в виде :

Q = {q ij }, i , j = 1 ... n. (1.3)

Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер.

Взаимосвязи ― совокупность двусторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

Взаимодействие ― совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Понятие структуры системы

Структура системы ― совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества .

D = {A , Q }. (1.4)

Структура является статической моделью системы и характеризует только строение системы и не учитывает множества свойств (состояний) ее элементов.

Понятие внешней среды

Система существует среди других материальных объектов, которые не вошли в систему и которые объединяются понятием ʼʼвнешняя средаʼʼ ― объекты внешней среды.

Вход характеризует воздействие внешней среды на систему, выход ― воздействие системы на внешнюю среду.

По сути дела, очерчивание или выявление системы есть разделœение некоторой области материального мира на две части, одна из которых воспринимается как система ― объект анализа (синтеза), а другая ― как внешняя среда.

Внешняя среда ― это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.

Лекцию разработал:

профессор В.И. Мухин

Понятие элемента системы - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Понятие элемента системы" 2017, 2018.