Базисные определения теории систем

Потребность в использовании понятия “система” возникла для объектов различной физической природы в глубокой древности: еще Аристотель обратил внимание на то, что целое (т.е. система) несводимо к сумме частей, его образующих.

Понятие “система” широко используется в различных областях знаний, и особое значение оно приобрело в управлении. Это объясняется тем, что управление современными предприятиями и экономикой стран становится всё более сложным, подвижным и изменчивым. При этом структуры управления имеют тенденцию к усложнению, по мере возрастания количества управляемых материальных систем. Но, с другой стороны, технический прогресс в развитии сложных систем генерирует и новые потребности в реальном управлении.

Нельзя хорошо управлять плохими системами, и не может быть хороших материальных систем, если они становятся неуправляемыми. Примеров же несоответствия можно обнаружить достаточно много в реальных условиях. Например, в области автомобильного транспорта мы имеем хороший автомобильный парк, но слабо организованную систему управления автомобильными потоками.

Первичным, для управления, всё-таки следует считать материальную систему, которая, в принципе, может быть и неуправляемой. Простейшее определение такой системы будет следующее.

«Система – это некоторое объединение сущностей, образующее единство». Единство может выражаться различным образом, в зависимости от целей анализа объекта, который интересует исследователя аналитика. И это зависит от тех принципов, которыми руководствуется исследователь, анализирующий реальный объект.

Таким образом, возникает идея «системного анализа», которая фигурирует и в наше время достаточно самостоятельно как отдельная дисциплина. Рассмотрим, для начала, методику и алгоритмы и формализации системного анализа.

Причины образования системы являются узловыми в системе теорий. Само вовлечение компонентов в систему или выбор их из имеющегося множества происходит до формирования и в процессе формирования цели на основе исходной потребности. Таким образом, потребность есть причинный системообразующий фактор, а цель — функциональный фактор.

Мы будем использовать понятие системы, которое учитывает та важные составляющие любого материального объекта, как элемент, взаимодействие, целеполагания и т.д. (рис. 1.1.1.).

Система — множество составляющих единство элементов, их связей и взаимодействий между собой, между ними и внешней средой, образующих присущую данной системе целостность, качественную определённость и целенаправленность.

Системой может являться любой объект живой и неживой природы, общества, процесс или совокупность процессов, научная теория и т.д. если в них определены элементы, образующие единство (целостность) своими связями и взаимодействиями, что создает в итоге совокупность свойств, присущих только данной системе и отличающих ее от других систем (свойство эмержентности).

Рис.1.1.1. Структура понятия «система».

В каждом отдельном исследовании конкретной системы, при проведении системного анализа, проводится полезная для цели исследования декомпозиция объекта.

То есть система разделяется на относительно самостоятельные части для изучения их самих и для анализа зависимостей между частями системы.

Таким образом, происходит переход от конкретного знания к знанию абстрактному, то есть такому, которое возникает на основе исследования реальности и закрепления этих знаний в адекватной формальной форме, полезной для практического использования.

Термин «теория» в переводе с греческого и означает «представление». Научная теория отличается от субъективных представлений тем, что выстраивается устойчивая система знаний, закреплённая соответствующей системой абстрактных моделей.

Первичные математические формализации на языке теории отношений развиваются следующим образом.

Представим систему как совокупность элементов и связей, обладающую единством в отношении назначения, устройства, целей функционирования. При этом, под элементом будем понимать некоторую относительно самостоятельную сущность, а под связью некоторое устойчивое отношение одной сущности относительно другой. Устойчивые отношения между связями и элементами образуют структуру системы.

Запишем данное определение на формальном языке теории отношений в так называемой “кортежной форме”, то есть, в порядке перечисления выделенных элементов и связей:

Σ: {{ M}, {x}, F} (1.1.)

Здесь: Σ - знак, означающий “система;

: -знак раскрытия системы;

{ } - знак раскрытия системы;

{M} – множество совокупностей;

{x} -множество связей;

F - обобщённая функция системы.

Кортежные записи весьма удобны для первого представления систем, поскольку дают общее представление о декомпозиции системы на составляющие её блоки различной природы и о некоторых особенностях рассматриваемых структур.

“Теория систем и системный анализ” является концептуальной дисциплиной, которая формирует определённые представления об окружающей реальной действительности и о путях её развития и совершенствования.

Системный анализ - это научная дисциплина, которая занимается проблемами принятия решений в условиях изучения большого количества информации различной природы. При этом выделяется наиболее важная, существенная информация, полезная для изучения и решения проблем повышения эффективности объектов и процессов.

Существенная информация определённым образом структурируется — выделяются устойчивые связи, уровни иерархии, зависимости между элементами системы. Для этой цели используются принципы системного подхода.

Структурированная совокупность таких принципов называется системным подходом.

Под системным подходом мы понимаем рассмотрение реальной системы на основе некоторых устойчивых и полезных для практики принципов анализа системы, с целью выявления, а затем и решения системных проблем.

На основе практики использования принципов системного подхода постепенно вырабатываются определённые алгоритмы системного анализа, а затем и системного синтеза, который используется для создания более совершенных систем конкретного назначения.

В итоге системного анализа мы можем представить саму систему и ее проблемы более отчётливо, и, то же время, упростить реальность до такого состояния, при котором можно оперировать численными оценками.

Для этой цели используются модели.

Модель - это некоторое существенное описание или представление реальной или “будущей” действительности (в целом или в её частях), полезное для решения системных проблем.

Модель позволяет исследовать различные состояния системы теоретически, руководствуясь полученными экспериментальными данными и обнаруженными закономерностями поведения системы.

Для проведения системного анализа необходима некоторая концепция, определённые позиции по отношению к признакам системы, а если говорить более конкретно, то необходимо разработать принципы системного подхода для решения проблем конкретной системы.

Поиск по сайту: