Conceptul de sistem, proprietățile sistemelor. Sistemele și proprietățile lor Care sunt caracteristicile unui sistem?

Proprietățile sistemelor pot fi împărțite în proprietăți generale care caracterizează tipul de sistem; structurale, care caracterizează organizarea sistemului; dinamic, care caracterizează comportamentul sistemului și caracteristicile interacțiunii cu mediul; un grup separat este format din proprietăți care caracterizează descrierea și controlul în sistem. Grupurile de proprietăți enumerate pentru sistemele organizatorice și tehnice (mari) sunt prezentate în tabel. 2.

masa 2

Proprietățile de bază ale sistemelor organizatorice și tehnice (mari).

Principalele proprietăți structurale includ: ordonarea ierarhică, centralizarea, precum și integritatea verticală și izolarea orizontală. Principalele proprietăți dinamice includ sistematizarea, izolarea, stabilitatea, adaptabilitatea, inerția și o serie de altele. Ordonarea ierarhică constă în posibilitatea împărțirii sistemului în subsisteme și reflectă faptul că comportamentul unui subsistem nu poate fi complet similar cu comportamentul sistemului. Majoritatea sistemelor sunt ordonate ierarhic. Pentru sistemele tehnice, în special, acest lucru se manifestă în principiul construcției modulare. Integritate sistem se manifestă prin faptul că o schimbare într-o anumită parte a acestuia determină modificări în alte părți și în sistem în ansamblu. În acest caz vorbim de o formațiune coerentă. Izolare se manifestă prin faptul că sistemul poate fi prezentat ca o colecție de părți deconectate. Schimbarea în fiecare parte depinde doar de acea parte în sine. Schimbarea în sistem în ansamblu este suma fizică a modificărilor din părțile sale individuale. În acest caz, vorbim despre izolare sau comportament sumativ fizic. Trebuie remarcat faptul că integritatea și izolarea se pot manifesta în același sistem în grade diferite.

Proprietate izolare progresivă. Majoritatea sistemelor non-abstracte se schimbă în timp. Dacă aceste schimbări conduc la o tranziție treptată de la integritate la însumare, atunci se spune că un astfel de sistem este supus izolării progresive. Izolarea se poate manifesta sub formă de dezintegrare, care are loc atunci când un sistem este distrus, și de creștere, care constă într-o creștere a diviziunii în subsisteme; concomitent crește diferențierea funcțiilor (procesul creativității, evoluției, dezvoltării).

Proprietate sistematizare progresivă este inversul precedentului și constă în întărirea relațiilor anterioare dintre părți și dezvoltarea relațiilor între părți care nu sunt legate între ele (unificarea sistemului în ansamblu). Izolarea și sistematizarea pot apărea într-un sistem simultan și pe o perioadă lungă de timp (se spune că sistemul este într-o stare de echilibru) sau secvenţial.

Centralizare. Un sistem centralizat este unul în care un element sau subsistem joacă un rol major (dominant) în funcționarea întregului sistem. Această parte a sistemului se numește liderul sau centrul sistemului. În acest caz, mici modificări în partea principală provoacă schimbări semnificative în sistem. Există atât sisteme centralizate, cât și descentralizate (distribuite). În acest caz, vorbim despre influența funcțională a centrului, care determină scopul sistemului. De exemplu, într-un instrument de măsură centrul este senzorul, într-o mașină motorul este centrul, într-un computer nu există centru (atât procesorul, cât și memoria sunt la fel de importante). De asemenea, sistemele foarte organizate pot să nu fie centralizate. De exemplu, o persoană are simetrie axială (inima și creierul sunt la fel de importante). Rețineți că centrul nu trebuie identificat cu sistemul de control. De exemplu, într-o universitate centrul este personalul didactic, într-un institut - specialişti, în industrii integrate - echipamente etc. Integritatea și sistematizarea pot fi însoțite de centralizare progresivă.

Adaptabilitate sistem este capacitatea sistemului de a-și menține funcțiile atunci când este expus la mediu, adică să răspundă mediului în așa fel încât să se obțină consecințe benefice pentru activitățile sistemului (învățare, evoluție în sisteme mari). Să subliniem că vorbim de adaptabilitate funcțională. Toate sistemele sunt adaptative într-un grad sau altul: sistemele nevii sunt cele mai puțin adaptabile; mai adaptativ – sisteme biologice (sisteme vii) și tehnice; cele mai adaptative sisteme sociale si organizatorico-tehnice. Proprietatea de adaptabilitate este strâns legată de supraviețuirea sisteme, care constă în capacitatea de a menține echilibrul cu mediul.

DESPRE stabilitate se poate vorbi despre un sistem cu privire la unele din proprietăţile sale (cantităţi, variabile) dacă acestea tind să rămână în anumite limite. Un sistem poate fi stabil într-o privință și instabil în altul.

Deoarece sistemele organizatorice și tehnice sunt de cel mai mare interes practic, ne vom opri asupra caracteristicilor lor. Sistemele organizatorice și tehnice sunt dinamice și au proprietăți de adaptabilitate, stabilitate, compatibilitate și, de asemenea, într-o anumită măsură, proprietatea de optimizare, care constă în adaptarea la mediu. Datorita restrictiilor existente la dezvoltarea unor astfel de sisteme, exista o tendinta de optimizare sporita, care se manifesta prin necesitatea de a optimiza structura, functiile, minimizarea costurilor de dezvoltare, cresterea eficientei sistemelor etc. O proprietate importantă a sistemelor mari și complexe, cum ar fi sistemele organizatorice și tehnice, este inerția asociată cu rata de schimbare a funcțiilor. Este determinat de timpul de răspuns al sistemului ca răspuns la o perturbare externă, adică perioada de timp de la începutul influenței perturbatoare până la schimbarea activității sistemului în direcția dorită și depinde de influența perturbatoare (t = t 1 + t 2, unde t 1 este timpul de răspuns al controlului subsistem; t 2 este timpul de trecere a perturbației prin toate nivelurile sistemului). În acest sens, sistemele de acest tip ar trebui considerate ca având proprietăți relative, de exemplu. ca relativ deschis, relativ adaptativ etc. Proprietățile dinamice se manifestă pe deplin dacă perioada de timp în care este studiat sistemul depășește timpul de răspuns și dacă influența perturbatoare depășește un anumit prag. Proprietatea inerției este strâns legată de proprietățile sistemelor și ale elementelor lor precum viteza, rigiditatea, adaptabilitatea, stabilitatea și altele. Modificările în proprietățile sistemelor organizaționale și tehnice se datorează modificărilor obiective care au loc în procesul de dezvoltare (evoluție) și celor subiective, de exemplu. persoane planificate (directiva). Din acest motiv, completitatea informațiilor despre sisteme este esențială. Informațiile incomplete (neclare) despre sistem pot duce la o schimbare semnificativă a proprietăților sale dinamice (de exemplu, creșterea inerției, încetinirea creșterii, reducerea adaptabilității etc.). Factorul decisiv care influențează dezvoltarea unor astfel de sisteme este stabilirea unor proporții optime, inclusiv temporare, între schimbările evolutive și cele directive.

Există multe concepte de sistem. Să luăm în considerare conceptele care dezvăluie cel mai pe deplin proprietățile sale esențiale (Fig. 1).

Orez. 1. Conceptul de sistem

„Un sistem este un complex de componente care interacționează.”

„Un sistem este un set de elemente de operare interconectate.”

„Un sistem nu este doar o colecție de unități... ci o colecție de relații între aceste unități.”

Și, deși conceptul de sistem este definit în moduri diferite, înseamnă de obicei că un sistem este un anumit set de elemente interconectate care formează o unitate și integritate stabilă, care are proprietăți și modele integrale.

Putem defini un sistem ca ceva întreg, abstract sau real, constând din părți interdependente.

Sistem poate fi orice obiect al naturii vie și neînsuflețite, al societății, al procesului sau al ansamblului de procese, al teoriei științifice etc., dacă definesc elemente care formează unitatea (integritatea) cu conexiunile și interrelațiile lor dintre ele, ceea ce creează în final un set de proprietăți, inerent numai unui sistem dat și deosebindu-l de alte sisteme (proprietate de apariție).

Sistem(din limba greacă SYSTEMA, adică „un întreg format din părți”) este un ansamblu de elemente, conexiuni și interacțiuni între acestea și mediul extern, formând o anumită integritate, unitate și intenție. Aproape fiecare obiect poate fi considerat ca un sistem.

Sistem– este un ansamblu de obiecte materiale și intangibile (elemente, subsisteme) unite printr-un fel de conexiuni (informaționale, mecanice etc.), concepute pentru a atinge un obiectiv specific si realizandu-l in cel mai bun mod posibil. Sistem este definită ca o categorie, adică dezvăluirea acestuia se realizează prin identificarea principalelor proprietăți inerente sistemului. Pentru a studia un sistem, este necesar să îl simplificați păstrând în același timp proprietățile de bază, adică. construi un model al sistemului.

Sistem se poate manifesta ca un obiect material integral, reprezentând un set natural determinat de elemente care interacționează funcțional.

Un mijloc important de caracterizare a unui sistem este acesta proprietăți. Principalele proprietăți ale sistemului se manifestă prin integritatea, interacțiunea și interdependența proceselor de transformare a materiei, energiei și informației, prin funcționalitatea, structura, conexiunile și mediul extern.

Proprietate– aceasta este calitatea parametrilor obiectului, adică manifestări externe ale metodei prin care se obține cunoștințele despre un obiect. Proprietățile fac posibilă descrierea obiectelor de sistem. Cu toate acestea, ele se pot schimba ca urmare a funcționării sistemului. Proprietățile sunt manifestări externe ale procesului prin care se obține cunoștințele despre un obiect și se observă. Proprietățile oferă capacitatea de a descrie cantitativ obiectele sistemului, exprimându-le în unități de o anumită dimensiune. Proprietățile obiectelor de sistem se pot schimba ca urmare a acțiunii sale.

Se disting următoarele: proprietățile de bază ale sistemului :

· Un sistem este o colecție de elemente . În anumite condiții, elementele pot fi considerate sisteme.

· Prezența unor conexiuni semnificative între elemente. Sub conexiuni semnificative sunt înțelese ca acelea care determină în mod natural și în mod necesar proprietățile integratoare ale sistemului.

· Prezența unei anumite organizații, care se manifestă printr-o scădere a gradului de incertitudine a sistemului faţă de entropia factorilor formatori de sistem care determină posibilitatea creării unui sistem. Acești factori includ numărul de elemente ale sistemului, numărul de conexiuni semnificative pe care le poate avea elementul.

· Disponibilitatea proprietăților integrative , adică inerente sistemului ca întreg, dar nu inerente niciunuia dintre elementele sale separat. Prezența lor arată că proprietățile sistemului, deși depind de proprietățile elementelor, nu sunt complet determinate de acestea. Sistemul nu se reduce la un simplu set de elemente; Prin descompunerea unui sistem în părți separate, este imposibil să înțelegem toate proprietățile sistemului ca întreg.

· Apariție – ireductibilitatea proprietăților elementelor individuale și a proprietăților sistemului în ansamblu.

· Integritate – aceasta este o proprietate la nivelul întregului sistem, care constă în faptul că o modificare a oricărei componente a sistemului afectează toate celelalte componente ale acestuia și duce la o schimbare a sistemului în ansamblu; invers, orice modificare a sistemului afectează toate componentele sistemului.

· Divizibilitate – este posibilă descompunerea sistemului în subsisteme pentru a simplifica analiza sistemului.

· Abilități de comunicare. Orice sistem funcționează într-un mediu, experimentează influența mediului și, la rândul său, influențează mediul. Relația dintre mediu și sistem poate fi considerată una dintre principalele caracteristici ale funcționării sistemului, o caracteristică externă a sistemului care determină în mare măsură proprietățile acestuia.

· Sistemul este inerent proprietate de dezvoltat, se adaptează la noile condiții prin crearea de noi conexiuni, elemente cu obiectivele lor locale și mijloacele de realizare a acestora. Dezvoltare– explică procesele termodinamice și informaționale complexe din natură și societate.

· Ierarhie. Sub ierarhie se referă la descompunerea secvenţială a sistemului original într-un număr de niveluri cu stabilirea unei relaţii de subordonare a nivelurilor de bază faţă de cele superioare. Ierarhia sistemului este că poate fi considerat ca un element al unui sistem de ordin superior, iar fiecare dintre elementele sale, la rândul său, este un sistem.

O proprietate importantă a sistemului este inerția sistemului, determinarea timpului necesar transferului sistemului dintr-o stare în alta pentru parametrii de control dați.

· Multifunctionalitate – capacitatea unui sistem complex de a implementa un anumit set de funcții pe o structură dată, care se manifestă prin proprietățile de flexibilitate, adaptare și supraviețuire.

· Flexibilitate – aceasta este proprietatea unui sistem de a schimba scopul funcționării în funcție de condițiile de funcționare sau starea subsistemelor.

· Adaptabilitate – capacitatea unui sistem de a-și schimba structura și de a alege opțiuni de comportament în conformitate cu noile obiective ale sistemului și sub influența factorilor de mediu. Un sistem adaptativ este acela în care există un proces continuu de învățare sau auto-organizare.

· Fiabilitate – Aceasta este proprietatea unui sistem de a implementa funcții specificate într-o anumită perioadă de timp cu parametri de calitate specificați.

· Siguranță – capacitatea sistemului de a nu provoca impacturi inacceptabile asupra obiectelor tehnice, personalului și mediului în timpul funcționării sale.

· Vulnerabilitate – capacitatea de a fi deteriorat atunci când este expus la factori externi și (sau) interni.

· Structuralitatea – comportamentul sistemului este determinat de comportamentul elementelor sale și de proprietățile structurii sale.

· Dinamism este capacitatea de a funcționa în timp.

· Disponibilitatea feedback-ului.

Orice sistem are un scop și limitări. Scopul sistemului poate fi descris de funcția țintă U1 = F (x, y, t, ...), unde U1 este valoarea extremă a unuia dintre indicatorii calității funcționării sistemului.

Comportamentul sistemului poate fi descris prin legea Y = F(x), reflectând modificările la intrarea și la ieșirea sistemului. Aceasta determină starea sistemului.

Starea sistemului este o fotografie instantanee, sau un instantaneu al sistemului, o oprire în dezvoltarea lui. Se determină fie prin interacțiuni de intrare sau semnale de ieșire (rezultate), fie prin macroparametri, macroproprietăți ale sistemului. Acesta este un set de stări ale celor n elemente și conexiuni dintre ele. Specificarea unui sistem specific se reduce la specificarea stărilor sale, începând de la începutul său și terminând cu moartea sau trecerea la un alt sistem. Un sistem real nu poate fi în nicio stare. Starea ei este supusă restricțiilor - unii factori interni și externi (de exemplu, o persoană nu poate trăi 1000 de ani). Stările posibile ale unui sistem real formează în spațiul stărilor sistemului un anumit subdomeniu Z SD (subspațiu) - setul de stări permise ale sistemului.

Echilibru– capacitatea unui sistem, în absența unor influențe perturbatoare externe sau sub influențe constante, de a-și menține starea pentru o perioadă nedeterminată de timp.

Durabilitate este capacitatea unui sistem de a reveni la o stare de echilibru după ce a fost scos din această stare sub influența unor influențe perturbatoare externe sau interne. Această capacitate este inerentă sistemelor când abaterea nu depășește o anumită limită stabilită.

3. Conceptul structurii sistemului.

Structura sistemului– un set de elemente de sistem și conexiuni între ele sub forma unui set. Structura sistemuluiînseamnă structură, aranjare, ordine și reflectă anumite relații, poziția reciprocă a componentelor sistemului, adică. structura sa si nu tine cont de numeroasele proprietati (stari) ale elementelor sale.

Sistemul poate fi reprezentat printr-o simplă listă de elemente, dar cel mai adesea atunci când se studiază un obiect, o astfel de reprezentare nu este suficientă, deoarece este necesar să se afle care este obiectul și ce asigură îndeplinirea scopurilor acestuia.

Orez. 2. Structura sistemului

Conceptul de element de sistem. A-prioriu element- Este o parte integrantă a unui tot complex. În conceptul nostru, un întreg complex este un sistem care reprezintă un complex integral de elemente interconectate.

Element- o parte a sistemului care este independentă în raport cu întregul sistem și este indivizibilă cu această metodă de separare a părților. Indivizibilitatea unui element este considerată ca inutilitatea luării în considerare a structurii sale interne în cadrul modelului unui sistem dat.

Elementul în sine se caracterizează doar prin manifestările sale exterioare sub formă de legături și relații cu alte elemente și mediul extern.

Conceptul de comunicare. Conexiune– un set de dependențe ale proprietăților unui element față de proprietățile altor elemente ale sistemului. Stabilirea unei legături între două elemente înseamnă identificarea prezenței dependențelor în proprietățile lor. Dependența proprietăților elementelor poate fi unilaterală sau cu două fețe.

Relații– un set de dependențe bidirecționale ale proprietăților unui element față de proprietățile altor elemente ale sistemului.

Interacţiune– un ansamblu de interrelații și relații între proprietățile elementelor, atunci când acestea capătă natura interacțiunii între ele.

Conceptul de mediu extern. Sistemul există printre alte obiecte materiale sau intangibile care nu sunt incluse în sistem și sunt unite prin conceptul de „mediu extern” - obiecte ale mediului extern. Intrarea caracterizează impactul mediului extern asupra sistemului, ieșirea caracterizează impactul sistemului asupra mediului extern.

În esență, delimitarea sau identificarea unui sistem este împărțirea unei anumite zone a lumii materiale în două părți, dintre care una este considerată ca un sistem - un obiect de analiză (sinteză), iar cealaltă - ca mediu extern. .

Mediul extern– un set de obiecte (sisteme) existente în spațiu și timp despre care se presupune că au un efect asupra sistemului.

Mediul extern este un ansamblu de sisteme naturale și artificiale pentru care acest sistem nu este un subsistem funcțional.

Tipuri de structuri

Să luăm în considerare o serie de structuri tipice de sistem utilizate pentru a descrie obiectele organizaționale, economice, de producție și tehnice.

De obicei, conceptul de „structură” este asociat cu afișarea grafică a elementelor și conexiunile acestora. Cu toate acestea, structura poate fi reprezentată și sub formă de matrice, sub forma unei descrieri teoretice de mulțimi, folosind limbajul de topologie, algebră și alte instrumente de modelare a sistemelor.

Linear (secvențial) structura (Fig. 8) se caracterizează prin faptul că fiecare vârf este legat de două învecinate.Când cel puțin un element (legătura) se defectează, structura este distrusă. Un exemplu de astfel de structură este un transportor.

Inel structura (Fig. 9) este închisă, oricare două elemente au două direcții de legătură. Acest lucru crește viteza de comunicare și face structura mai durabilă.

Celular structura (Fig. 10) se caracterizează prin prezența conexiunilor de rezervă, ceea ce crește fiabilitatea (supraviețuirea) funcționării structurii, dar duce la o creștere a costului acesteia.

Înmulțiți conectat structura (Fig. 11) are structura unui grafic complet. Fiabilitatea operațională este maximă, eficiența operațională este ridicată datorită prezenței celor mai scurte căi, costul este maxim.

Stea structura (Fig. 12) are un nod central, care acționează ca un centru, toate celelalte elemente ale sistemului sunt subordonate.

Graphovaya structura (Fig. 13) este de obicei folosită la descrierea sistemelor de producție și tehnologice.

Reţea structura (net)- un tip de structură grafică care reprezintă o descompunere a sistemului în timp.

De exemplu, o structură de rețea poate reflecta ordinea de funcționare a unui sistem tehnic (rețea telefonică, rețea electrică etc.), etapele activității umane (în producție - o diagramă de rețea, în proiectare - un model de rețea, în planificare - o model de rețea, plan de rețea etc. .d.).

Ierarhic structura este cea mai utilizată în proiectarea sistemelor de control; cu cât nivelul ierarhic este mai ridicat, cu atât elementele sale au mai puține conexiuni. Toate elementele, cu excepția nivelurilor superioare și inferioare, au atât funcții de comandă, cât și de control subordonat.

Structurile ierarhice reprezintă o descompunere a unui sistem în spațiu. Toate nodurile (nodurile) și conexiunile (arce, muchii) există în aceste structuri simultan (neseparate în timp).

Structurile ierarhice în care fiecare element al nivelului inferior este subordonat unui nod (un vârf) al celui superior (și acest lucru este valabil pentru toate nivelurile ierarhiei) se numesc asemănător unui copac structuri (structuri tip „copac”; structuri pe care se realizează relații de ordine arborescentă, structuri ierarhice cu puternic conexiuni) (Figura 14, a).

Structurile în care un element de nivel inferior poate fi subordonat două sau mai multe noduri (vârfurile) de un nivel superior se numesc structuri ierarhice cu slab conexiuni (Figura 14, b).

Proiectele de produse și complexe tehnice complexe, structurile clasificatoarelor și dicționarelor, structurile scopurilor și funcțiilor, structurile de producție și structurile organizatorice ale întreprinderilor sunt prezentate sub formă de structuri ierarhice.

În general, termenulierarhie mai larg, înseamnă subordonare, ordinea de subordonare a persoanelor de poziție și rang inferior față de cele mai înalte, a apărut ca denumirea „scării carierei” în religie, este utilizat pe scară largă pentru a caracteriza relațiile în aparatul guvernamental, armată, etc., atunci conceptul de ierarhie a fost extins la orice ordine coordonată a obiectelor în funcție de subordonare.

Astfel, în structurile ierarhice, este important doar să evidențiem nivelurile de subordonare și poate exista orice relație între nivelurile și componentele din cadrul nivelului. În conformitate cu aceasta, există structuri care folosesc principiul ierarhic, dar au trăsături specifice și este indicat să le evidențiezi separat.

SISTEME. CARACTERISTICI. PROPRIETĂȚI.

CONCEPTUL DE SISTEM

Vom folosi conceptul de sistem, care ia în considerare componente atât de importante ale oricărui obiect material precum un element, conexiuni, interacțiuni, stabilirea obiectivelor.

Orez. 1. Conceptul de sistem

Sistem- un ansamblu de elemente care alcătuiesc unitatea, conexiunile și interacțiunile dintre acestea și mediul extern, formând integritatea, certitudinea calitativă și intenția inerente unui sistem dat.

Prin definiție, un element este o componentă a unui întreg complex. Un întreg complex este un sistem care este un complex integral de elemente interconectate.

Un element este o parte indivizibilă a sistemului.

Elementul în sine se caracterizează doar prin manifestările sale exterioare sub formă de legături și relații cu alte elemente și mediul extern.

Mulțimea A de elemente ale sistemului poate fi descrisă astfel:

A = (a i), i = 1, ..., n,

unde a i este al i-lea element al sistemului;

n este numărul de elemente din sistem.

Fiecare element a i este caracterizat de m proprietăți specifice Z i1 , ..., Z im (greutate, temperatură etc.), care îl definesc în mod unic într-un sistem dat.

Vom numi mulțimea tuturor m proprietăților elementului a i starea elementului Z i:

Z i = (Z i1 , Z i2 , Z i3 , ..., Z ik , …, Z im)

Starea elementului, în funcție de diverși factori (timp, spațiu, mediu extern etc.), se poate modifica.

Vom numi modificări succesive ale stării unui element mișcarea elementului.

Conexiune- un set de dependențe ale proprietăților unui element față de proprietățile altor elemente ale sistemului. Stabilirea unei legături între două elemente înseamnă identificarea prezenței dependențelor în proprietățile lor.

Mulțimea Q de conexiuni dintre elementele a i și a j poate fi reprezentată ca:

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

Dependența proprietăților elementelor poate fi unilaterală sau cu două fețe.

Relații- un set de dependențe bidirecționale ale proprietăților unui element față de proprietățile altor elemente ale sistemului.

Interacţiune- un ansamblu de interrelații și relații între proprietățile elementelor, atunci când acestea capătă natura interacțiunii între ele.

Structura sistemului- un set de elemente de sistem și conexiuni între ele sub forma unui set.

Structura este un model static al sistemului și caracterizează doar structura sistemului și nu ține cont de numeroasele proprietăți (stări) ale elementelor sale.

Sistemul există printre alte obiecte materiale care nu sunt incluse în sistem și care sunt unite prin conceptul de „mediu extern” - obiecte ale mediului extern.

Intrarea caracterizează impactul mediului extern asupra sistemului, ieșirea caracterizează impactul sistemului asupra mediului extern.

Mediul extern- un set de obiecte (sisteme) existente în spațiu și timp despre care se presupune că au un efect asupra sistemului.

Mediul extern este un set de sisteme naturale și artificiale pentru care un anumit sistem nu este un subsistem funcțional.

Pentru un sistem dat, mediul extern (mediul) este un set de obiecte din afara sistemului:

1) modificări ale căror caracteristici afectează sistemul;

2) ale căror caracteristici se modifică datorită comportamentului sistemului.

Soluția problemei de atribuire a obiectelor sistemului în sine sau mediului său este în mare măsură arbitrară și depinde de obiectivele studierii sistemului. Problema generală a selecției mediului este destul de complexă. Pentru a preciza mediul în totalitate, este necesar să se cunoască toți factorii care afectează sistemul sau sunt influențați de acesta. Această sarcină este la fel de dificilă ca și specificarea sistemului în sine.

Atunci când se definesc limitele unui sistem și ale mediului său, este adesea folosit metoda de abstractizare sau idealizare. Atunci când se utilizează această metodă, acele obiecte care par cele mai importante sunt incluse în sistem și în mediul său, conexiunile dintre ele sunt descrise cât mai exact posibil și sunt examinate cele mai interesante caracteristici, neglijându-le pe cele care nu joacă un rol semnificativ.

Această metodă este utilizată pe scară largă în cercetarea fizică și chimică. De exemplu, arcuri fără masă, aer fără frecare, gaze ideale etc.

La crearea sistemelor tehnice se includ în mediul sistemului următorii factori universali: - starea tehnologiei; - mediul natural; - politica de organizare; - condiţiile economice pentru noile tehnologii; - factorul uman.

Notă: Puteți lua în considerare exemple de influență reciprocă a sistemului și a mediului. Apariția tehnologiilor informaționale și schimbările în societate ca client și consumator de servicii informaționale.

CARACTERISTICI SISTEMULUI

Structura sistemului există o ordonare stabilă în spațiu și timp a elementelor și conexiunilor sale.

Structura sistemului reflectă ordinea în care elementele intră în subsisteme și apoi combinația secvențială a subsistemelor într-un sistem complet. Această structură este întotdeauna de tip pereche-ierarhic și are cel puțin două niveluri: nivelul superior - sistemul; nivel junior - element.

Clasificarea tipurilor de structuri:

1). Depinde asupra naturii organizaţiei în sistemul de elemente şi conexiunile acestora Există trei tipuri de structuri: de rețea, ierarhice, scheletice.

2). În ceea ce privește organizarea spațială se disting structuri: - plate; - volumetrice; - dispersat, când elementele sunt distribuite uniform în spațiu; - concentrat local.

3). Bazat pe timp distingeți: - structuri extinse în care numărul elementelor crește în timp; - structuri intensive în care se constată o creștere a numărului de conexiuni și a puterii acestora cu un număr constant de elemente; - reducător, opus extensiv; - degradant, opus intensiv; - grajd.

Structura este cea mai conservatoare caracteristică a unui sistem.

Funcţie există o acțiune, un comportament, o activitate a sistemului

Funcția unui element apare ca implementare a proprietăților sale definite de sistem și în timpul formării elementului și a conexiunilor sale în sistem.

O funcție de sistem sau un set de funcții ia naștere ca un produs specific fiecărui sistem al întregului complex de funcții și disfuncții ale elementelor componentelor sale.

Orice element are un număr mare de proprietăți. Unele dintre aceste proprietăți sunt suprimate în timpul formării conexiunilor, în timp ce altele devin mai pronunțate. Cu toate acestea, gradul de suprimare a proprietăților nesemnificative ale elementelor, de regulă, nu este complet. În acest sens, în timpul formării unui sistem, apar nu numai „funcții utile” care asigură că sistemul își păstrează caracteristicile calitative, ci și disfuncționalități care afectează negativ funcționarea sistemului.

Sistemul principal caracteristicile functiilor sunt:

Compatibilitate la nivel elementar;

Variabilitatea (labilitatea);

Posibilitate de activare pe proprietățile elementului;

Intensitate (severitate);

Gradul de determinism.

LA proprietățile de bază ale sistemului includ integritatea, ierarhia, apariția și funcționalitatea.

Integritate– aceasta este o proprietate la nivelul întregului sistem, care constă în faptul că o modificare a oricărei componente a sistemului afectează toate celelalte componente și modificări ale sistemului în ansamblu și invers, orice modificare a sistemului afectează toate componentele acestuia.

Ierarhie sistem este că poate fi considerat ca un element al unui sistem de ordin superior, iar fiecare dintre elementele sale, la rândul său, poate fi un sistem de nivel inferior.

Apariție determină că suma proprietăților elementelor nu este egală cu proprietățile sistemului, i.e. ireductibilitatea proprietăților unui sistem la proprietățile elementelor sale constitutive.

Funcționalitate predetermina că toate elementele sistemului acționează și interacționează în cadrul scopului lor funcțional.

Efect sinergetic (S) spre deosebire de apariția este asociată cu interacțiunea cooperantă a elementelor incluse în sistem. Cu alte cuvinte, S este rezultatul producerii de sisteme deschise în timpul interacțiunii componentelor (S = 2 + 2 = 5, 6, ..., P).

Condițiile necesare pentru educația sistemică sunt:

prezența a cel puțin două elemente;
prezența conexiunilor între elemente;
disponibilitatea funcției;
a avea un scop;
prezența unei limite tectologice.

Element este o parte indivizibilă a sistemului. Împărțirea ulterioară a elementelor duce la distrugerea conexiunilor lor funcționale cu alte elemente și la obținerea proprietăților unui set selectat care este inadecvat proprietăților elementului în ansamblu.

Conexiune- acesta este ceea ce conectează elementele și proprietățile sistemului într-un singur întreg. Legăturile dintre elementele și subsistemele de același nivel se numesc orizontală,și conexiunile sistemului cu toate subsistemele de niveluri ierarhice subordonate – vertical.

Subsistemul– un subset vizat de elemente interconectate de orice natură, selectate în funcție de anumite reguli și caracteristici.

Fiecare subsistem poate fi împărțit în subsisteme mai mici. Un sistem diferă de un subsistem doar prin regula și semnele combinării elementelor. Pentru un sistem regula este generală, dar pentru subsisteme este mai individuală. Pe baza acestui lucru, sistemul poate fi reprezentat și ca ceva întreg, constând din subsisteme, fiecare dintre acestea putând fi considerat relativ independent. Subsistemele identificate pe un orizont sunt subsisteme un nivel.Împărțirea subsistemelor în subsisteme de niveluri inferioare se numește ierarhie și înseamnă subordonarea unui nivel inferior al sistemului față de unul superior.

Limite tectologice ca zonă de contact, interacțiunile mai multor sisteme (elementele sistemelor) sunt contururile sistemului.

Scopul sistemului– aceasta este starea „dorită” a ieșirilor sale, adică o anumită valoare sau subset de valori ale funcției sistemului. Scopul poate fi stabilit din exterior sau fixat de sistem în sine, caz în care scopul va reflecta nevoile interne ale sistemului.

Funcţie sistem este dat din exterior și arată ce rol joacă acest sistem în raport cu sistemul mai general în care este inclus ca parte integrantă, alături de alte sisteme care acționează ca mediu extern pentru acesta. Orice modificare a funcției produsă de mediu determină o modificare a mecanismului de funcționare a sistemului, iar aceasta duce la o modificare a structurii sistemului și a conexiunilor. Sistemul există atâta timp cât funcționează.

Structura sistemul este un set de conexiuni și relații stabile de elemente, specificate în dimensiune, direcție și scop.

Multe sisteme care există în lumea din jurul nostru pot fi clasificate în funcție de o serie de caracteristici.

Cele mai frecvent utilizate abordări de clasificare sunt:

privind interacțiunea cu mediul;
gradul de dificultate;
capabilitățile sistemului în timp;
scopul obiectului;
proprietățile formale ale unui sistem formal.

Despre interacțiunea cu mediul sistemele sunt împărțite în închise și deschise.

După gradul de dificultate distinge între simplu și complex. Sistemele simple se caracterizează printr-un număr mic de conexiuni interne și externe.

Dacă este posibil, acțiunile sistemului la timp sistemele sunt împărțite în statice și dinamice. Sistemele statice se caracterizează prin imuabilitate, adică parametrii lor nu depind de timp. Sistemele dinamice, spre deosebire de cele statice, sunt modificabile, adică. parametrii lor sunt legați de timp.

După scopul obiectului sistemele sunt împărțite în organizaționale, energetice, tehnice, manageriale etc.

După proprietăţile formale ale formalului(de exemplu, matematică) sisteme: liniar, neliniar, continuu, discret etc.

Din perspectiva unei abordări sistemice, managementul este considerat ca un sistem multidimensional și presupune alocarea în sistem a:

sistem controlat, care face obiectul controlului;
sistem de control, subiect de control, care face parte din sistem;
managementul care realizează impactul.

Interacțiunea și interconectarea elementelor sistemului (subsisteme,

subiect, obiect) se numește relaţiile de conducere. Relațiile manageriale sunt un tip de relații sociale. Mijloacele de implementare a relaţiilor de conducere este decizie de management.

Implementarea oricărei decizii de management are loc prin influenta manageriala, reflectând diverse forme de influență a sistemului de control asupra sistemului controlat în vederea schimbării modalităților de funcționare a acestuia.

→

Cursul 2: Proprietățile sistemului. Clasificarea sistemului

Proprietățile sistemelor.

Deci, starea unui sistem este ansamblul proprietăților esențiale pe care sistemul le posedă în fiecare moment în timp.

O proprietate este înțeleasă ca o latură a unui obiect care determină diferența acestuia față de alte obiecte sau asemănarea cu acestea și se manifestă atunci când interacționează cu alte obiecte.

O caracteristică este ceva care reflectă o anumită proprietate a sistemului.

Ce proprietăți ale sistemelor sunt cunoscute.

Din definiția „sistemului” rezultă că principala proprietate a sistemului este integritatea, unitatea, realizată prin anumite relații și interacțiuni ale elementelor sistemului și manifestată prin apariția unor noi proprietăți pe care elementele sistemului nu le posedă. Această proprietate aparitie(din engleză emerge - arise, appear).

Apariția este gradul în care proprietățile unui sistem sunt ireductibile la proprietățile elementelor din care constă.
Apariția este o proprietate a sistemelor care determină apariția de noi proprietăți și calități care nu sunt inerente elementelor care alcătuiesc sistemul.

Apariția este principiul opus al reducționismului, care afirmă că un întreg poate fi studiat prin împărțirea lui în părți și apoi, prin determinarea proprietăților acestora, determinând proprietățile întregului.

Proprietatea apariției este apropiată de proprietatea integrității sistemului. Cu toate acestea, ele nu pot fi identificate.

Integritate sistem înseamnă că fiecare element al sistemului contribuie la implementarea funcției țintă a sistemului.

Integritatea și apariția sunt proprietăți integratoare ale sistemului.

Prezența proprietăților integrative este una dintre cele mai importante caracteristici ale sistemului. Integritatea se manifestă prin faptul că sistemul are propriul său model de funcționalitate, propriul său scop.

Organizare- o proprietate complexă a sistemelor, constând în prezența structurii și a funcționării (comportamentului). O parte indispensabilă a sistemelor sunt componentele lor, și anume acele formațiuni structurale care alcătuiesc întregul și fără de care nu este posibil.

Funcționalitate- aceasta este manifestarea anumitor proprietăți (funcții) la interacțiunea cu mediul extern. Aici scopul (scopul sistemului) este definit ca rezultatul final dorit.

Structuralitatea- aceasta este ordinea sistemului, un anumit set și aranjarea elementelor cu conexiuni între ele. Există o relație între funcția și structura unui sistem, ca și între categoriile filozofice de conținut și formă. O schimbare a conținutului (funcțiilor) presupune o schimbare a formei (structurii), dar și invers.

O proprietate importantă a unui sistem este prezența comportamentului - acțiuni, schimbări, funcționare etc.

Se crede că acest comportament al sistemului este asociat cu mediul (înconjurător), adică. cu alte sisteme cu care intră în contact sau intră în anumite relaţii.

Procesul de schimbare intenționată a stării unui sistem în timp este numit comportament. Spre deosebire de control, atunci când o schimbare a stării sistemului se realizează prin influențe externe, comportamentul este implementat exclusiv de sistemul însuși, pe baza propriilor obiective.

Comportamentul fiecărui sistem este explicat prin structura sistemelor de ordin inferior care alcătuiesc sistemul și prezența semnelor de echilibru (homeostazie). În conformitate cu semnul de echilibru, sistemul are o anumită stare (stări) care sunt de preferat pentru el. Prin urmare, comportamentul sistemelor este descris în termeni de restabilire a acestor stări atunci când acestea sunt perturbate de schimbările de mediu.

O altă proprietate este proprietatea creșterii (dezvoltarii). Dezvoltarea poate fi văzută ca o parte integrantă a comportamentului (și cea mai importantă în acest sens).

Unul dintre atributele primare și, prin urmare, fundamentale ale abordării sistemelor este inadmisibilitatea de a considera un obiect în afara acestuia. dezvoltare, care este înțeles ca o schimbare ireversibilă, direcționată, naturală a materiei și a conștiinței. Ca rezultat, apare o nouă calitate sau stare a obiectului. Identificarea (poate nu în totalitate strictă) a termenilor „dezvoltare” și „mișcare” ne permite să o exprimăm în așa sens încât fără dezvoltare existența materiei, în acest caz un sistem, este de neconceput. Este naiv să ne imaginăm că dezvoltarea are loc spontan. În marea varietate de procese care par la prima vedere a fi ceva asemănător mișcării browniene (aleatoare, haotice), cu atenție și studiu atent, apar mai întâi contururile tendințelor, iar apoi modele destul de stabile. Aceste legi, prin natura lor, acţionează obiectiv, adică. nu depindem dacă dorim sau nu manifestarea lor. Ignoranța legilor și tiparelor de dezvoltare rătăcește în întuneric.

Cel care nu știe în ce port navighează nu are vânt favorabil.

Comportamentul sistemului este determinat de natura reacției la influențele externe.

Proprietatea fundamentală a sistemelor este durabilitate, adică capacitatea sistemului de a rezista la perturbații externe. Durata de viață a sistemului depinde de el.

Sistemele simple au forme pasive de stabilitate: forță, echilibru, reglabilitate, homeostazie. Iar pentru cele complexe, formele active sunt decisive: fiabilitate, supraviețuire și adaptabilitate.

Dacă formele enumerate de stabilitate ale sistemelor simple (cu excepția rezistenței) se referă la comportamentul lor, atunci forma determinantă de stabilitate a sistemelor complexe este în principal de natură structurală.

Fiabilitate- proprietatea de a păstra structura sistemelor, în ciuda morții elementelor sale individuale prin înlocuirea sau duplicarea acestora și supraviețuirea- ca suprimare activa a calitatilor nocive. Astfel, fiabilitatea este o formă mai pasivă decât supraviețuirea.

Adaptabilitate- capacitatea de a schimba comportamentul sau structura în scopul păstrării, îmbunătățirii sau dobândirii de noi calități în condiții de schimbare a mediului extern. O condiție prealabilă pentru posibilitatea de adaptare este prezența conexiunilor de feedback.

Fiecare sistem real există într-un mediu. Legătura dintre ele poate fi atât de strânsă încât devine dificil să se determine granița dintre ele. Prin urmare, izolarea unui sistem de mediul său este asociată cu un grad sau altul de idealizare.

Se pot distinge două aspecte ale interacțiunii:

în multe cazuri capătă caracterul unui schimb între sistem și mediu (materie, energie, informație);
mediul este de obicei o sursă de incertitudine pentru sisteme.

Influența mediului poate fi pasivă sau activă (antagonistă, opunându-se în mod intenționat sistemului).

Prin urmare, în cazul general, mediul ar trebui considerat nu numai indiferent, ci și antagonist în raport cu sistemul studiat.

Orez. — Clasificarea sistemului

Baza (criteriul) de clasificare	Clasele de sistem
Prin interacțiunea cu mediul extern	Deschis Închis Combinate
După structură	Simplu Complex Mare
După natura funcţiilor	De specialitate Multifuncțional (universal)
Prin natura dezvoltării	Grajd în curs de dezvoltare
După gradul de organizare	Bine organizat prost organizat (difuz)
După complexitatea comportamentului	Automat Decisiv Auto-organizare Prevăzător Transformare
Prin natura legăturii dintre elemente	Determinat Stochastic
După natura structurii de conducere	Centralizat Descentralizat
După scop	Producerea Managerii Însoțitorii

Clasificare numită împărţire în clase după cele mai esenţiale caracteristici. O clasă este înțeleasă ca o colecție de obiecte care au anumite caracteristici de comunalitate. O caracteristică (sau un set de caracteristici) este baza (criteriul) clasificării.

Un sistem poate fi caracterizat prin una sau mai multe caracteristici și, în consecință, un loc poate fi găsit în diferite clasificări, fiecare dintre acestea putând fi utilă la alegerea unei metodologii de cercetare. De obicei, scopul clasificării este de a limita alegerea abordărilor pentru sistemele de afișare și de a dezvolta un limbaj de descriere potrivit pentru clasa corespunzătoare.

Sistemele reale sunt împărțite în sisteme naturale (sisteme naturale) și sisteme artificiale (antropice).

Sisteme naturale: sisteme de natură neînsuflețită (fizică, chimică) și vie (biologică).

Sisteme artificiale: create de umanitate pentru propriile nevoi sau formate ca urmare a unor eforturi deliberate.

Cele artificiale sunt împărțite în tehnice (tehnice și economice) și sociale (publice).

Un sistem tehnic este proiectat și fabricat de o persoană pentru un anumit scop.

Sistemele sociale includ diverse sisteme ale societății umane.

Identificarea sistemelor care constau numai din dispozitive tehnice este aproape întotdeauna condiționată, deoarece acestea nu sunt capabile să-și genereze propria stare. Aceste sisteme acționează ca părți ale unor sisteme organizaționale și tehnice mai mari care includ oameni.

Un sistem organizațional, pentru funcționarea eficientă a căruia un factor semnificativ este modul de organizare a interacțiunii oamenilor cu un subsistem tehnic, se numește sistem om-mașină.

Exemple de sisteme om-mașină: mașină - șofer; avion - pilot; Computer - utilizator etc.

Astfel, sistemele tehnice sunt înțelese ca un singur set constructiv de obiecte interconectate și care interacționează, destinate acțiunilor intenționate cu sarcina de a obține un rezultat dat în procesul de funcționare.

Trăsăturile distinctive ale sistemelor tehnice în comparație cu un set arbitrar de obiecte sau în comparație cu elemente individuale sunt constructivitatea (fezabilitatea practică a relațiilor dintre elemente), orientarea și interconectarea elementelor constitutive și scopul.

Pentru ca un sistem sa fie rezistent la influentele externe, acesta trebuie sa aiba o structura stabila. Alegerea structurii determină practic aspectul tehnic atât al întregului sistem, cât și al subsistemelor și elementelor acestuia. Problema oportunității utilizării unei anumite structuri ar trebui să fie decisă pe baza scopului specific al sistemului. Structura determină, de asemenea, capacitatea sistemului de a redistribui funcțiile în cazul risipei totale sau parțiale a elementelor individuale și, în consecință, fiabilitatea și supraviețuirea sistemului pentru caracteristicile date ale elementelor sale.

Sistemele abstracte sunt rezultatul reflectării realității (sisteme reale) în creierul uman.

Starea lor de spirit este un pas necesar în asigurarea unei interacțiuni umane eficiente cu lumea exterioară. Sistemele abstracte (ideale) sunt obiective în sursa lor de origine, deoarece sursa lor primară este realitatea existentă în mod obiectiv.

Sistemele abstracte sunt împărțite în sisteme de cartografiere directă (care reflectă anumite aspecte ale sistemelor reale) și sisteme de cartografiere generalizante (generalizatoare). Primele includ modele matematice și euristice, iar cele din urmă includ sisteme conceptuale (teorii ale construcției metodologice) și limbaje.

Pe baza conceptului de mediu extern, sistemele sunt împărțite în: deschise, închise (închise, izolate) și combinate. Împărțirea sistemelor în deschise și închise este asociată cu trăsăturile lor caracteristice: capacitatea de a păstra proprietățile în prezența influențelor externe. Dacă un sistem este insensibil la influențele externe, acesta poate fi considerat închis. În caz contrar - deschis.

Un sistem deschis este un sistem care interacționează cu mediul său. Toate sistemele reale sunt deschise. Un sistem deschis face parte dintr-un sistem mai general sau mai multe sisteme. Dacă izolăm sistemul luat în considerare de această formațiune, atunci partea rămasă este mediul său.

Un sistem deschis este conectat la mediu prin anumite comunicații, adică o rețea de conexiuni externe ale sistemului. Identificarea conexiunilor externe și descrierea mecanismelor de interacțiune „sistem-mediu” este sarcina centrală a teoriei sistemelor deschise. Luarea în considerare a sistemelor deschise ne permite să extindem conceptul de structură a sistemului. Pentru sistemele deschise, include nu numai conexiuni interne între elemente, ci și conexiuni externe cu mediul. Când descriu structura, ei încearcă să împartă canalele de comunicare externe în intrare (prin care mediul influențează sistemul) și ieșire (divers). Setul de elemente ale acestor canale aparținând sistemului propriu se numesc polii de intrare și de ieșire ai sistemului. În sistemele deschise, cel puțin un element are legătură cu mediul extern, cel puțin un pol de intrare și un pol de ieșire, prin care este conectat cu mediul extern.

Pentru fiecare sistem, conexiunile cu toate subsistemele subordonate acestuia și între acestea din urmă sunt interne, iar toate celelalte sunt externe. Conexiunile dintre sisteme și mediul extern, precum și între elementele sistemului, sunt, de regulă, de natură direcțională.

Este important de subliniat că, în orice sistem real, datorită legilor dialecticii privind legătura universală a fenomenelor, numărul tuturor interrelațiilor este enorm, deci este imposibil să se țină seama și să se studieze absolut toate conexiunile, prin urmare numărul lor este limitată artificial. În același timp, nu este practic să se țină cont de toate conexiunile posibile, deoarece printre ele există multe nesemnificative care practic nu afectează funcționarea sistemului și numărul de soluții obținute (din punctul de vedere al problemelor fiind rezolvat). Dacă o modificare a caracteristicilor unei conexiuni, excluderea acesteia (ruperea completă) duce la o deteriorare semnificativă a funcționării sistemului, o scădere a eficienței, atunci o astfel de conexiune este semnificativă. Una dintre sarcinile cele mai importante ale cercetătorului este să identifice sistemele care sunt esențiale pentru a fi luate în considerare în condițiile problemei de comunicare care se rezolvă și să le separe de cele neimportante. Datorită faptului că polii de intrare și de ieșire ai sistemului nu pot fi întotdeauna identificați clar, este necesar să se recurgă la o anumită idealizare a acțiunilor. Cea mai mare idealizare apare atunci când se consideră un sistem închis.

Un sistem închis este un sistem care nu interacționează cu mediul sau interacționează cu mediul într-un mod strict definit. În primul caz, se presupune că sistemul nu are poli de intrare, iar în al doilea, că există poli de intrare, dar influența mediului este constantă și complet (în prealabil) cunoscută. Evident, în ultima ipoteză, impacturile indicate pot fi atribuite sistemului însuși și poate fi considerat ca fiind închis. Pentru un sistem închis, orice element al acestuia are conexiuni numai cu elemente ale sistemului însuși.

Desigur, sistemele închise reprezintă o oarecare abstractizare a situației reale, întrucât, strict vorbind, sisteme izolate nu există. Cu toate acestea, este evident că simplificarea descrierii sistemului, care presupune abandonarea conexiunilor externe, poate duce la rezultate utile și simplifica studiul sistemului. Toate sistemele reale sunt strâns sau slab conectate cu mediul extern - deschise. Dacă o întrerupere temporară sau o modificare a conexiunilor externe caracteristice nu provoacă abateri în funcționarea sistemului dincolo de limite predeterminate, atunci sistemul este slab conectat cu mediul extern. Altfel este inghesuit.

Sistemele combinate conțin subsisteme deschise și închise. Prezența sistemelor combinate indică o combinație complexă de subsisteme deschise și închise.

În funcție de structură și proprietăți spațio-temporale, sistemele sunt împărțite în simple, complexe și mari.

Simplu - sisteme care nu au structuri ramificate, constând dintr-un număr mic de relații și un număr mic de elemente. Astfel de elemente servesc la îndeplinirea celor mai simple funcții; nivelurile ierarhice nu pot fi distinse în ele. O trăsătură distinctivă a sistemelor simple este determinismul (definiția clară) a nomenclaturii, numărul de elemente și conexiunile atât în cadrul sistemului, cât și cu mediul.

Complex - caracterizat printr-un număr mare de elemente și conexiuni interne, eterogenitatea și calitatea lor diferită, diversitatea structurală și îndeplinesc o funcție complexă sau un număr de funcții. Componentele sistemelor complexe pot fi considerate subsisteme, fiecare dintre acestea putând fi detaliat prin subsisteme chiar mai simple etc. până când elementul este primit.

Definiția N1: un sistem se numește complex (din punct de vedere epistemologic) dacă cunoașterea lui necesită implicarea comună a mai multor modele de teorii și, în unele cazuri, a multor discipline științifice, precum și luarea în considerare a incertitudinii unui aspect probabilistic și non probabilistic. natură. Cea mai caracteristică manifestare a acestei definiții este multimodel.

Model- un anumit sistem, al cărui studiu servește ca mijloc de obținere a informațiilor despre un alt sistem. Aceasta este o descriere a sistemelor (matematice, verbale etc.) care reflectă un anumit grup de proprietăți.

Definiția N2: un sistem se numește complex dacă în realitate apar clar (semnificativ) semnele complexității sale. Și anume:

complexitatea structurală - determinată de numărul de elemente ale sistemului, numărul și varietatea tipurilor de conexiuni dintre acestea, numărul de niveluri ierarhice și numărul total de subsisteme ale sistemului. Următoarele tipuri de conexiuni sunt considerate tipuri principale: structurale (inclusiv ierarhice), funcționale, cauzale (cauză-efect), informaționale, spațio-temporale;
complexitatea funcționării (comportamentului) - determinată de caracteristicile unui set de stări, regulile de trecere de la stat la stat, impactul sistemului asupra mediului și al mediului asupra sistemului, gradul de incertitudine al caracteristicilor enumerate și reguli;
complexitatea alegerii comportamentului - în situații multi-alternative, când alegerea comportamentului este determinată de scopul sistemului, flexibilitatea reacțiilor la influențe de mediu necunoscute anterior;
complexitatea dezvoltării – determinată de caracteristicile proceselor evolutive sau discontinue.

Desigur, toate semnele sunt considerate în interrelație. Construcția ierarhică este o trăsătură caracteristică sistemelor complexe, iar nivelurile de ierarhie pot fi atât omogene, cât și eterogene. Sistemele complexe sunt caracterizate de factori precum imposibilitatea de a prezice comportamentul lor, adică predictibilitatea slabă, secretul lor și diverse stări.

Sistemele complexe pot fi împărțite în următoarele subsisteme factori:

cel decisiv, care ia decizii globale în interacțiune cu mediul extern și distribuie sarcinile locale între toate celelalte subsisteme;
informații, care asigură colectarea, prelucrarea și transmiterea informațiilor necesare pentru luarea deciziilor globale și îndeplinirea sarcinilor locale;
manager pentru implementarea deciziilor globale;
homeostazia, menținerea echilibrului dinamic în cadrul sistemelor și reglarea fluxului de energie și materie în subsisteme;
adaptativ, acumulând experiență în procesul de învățare pentru a îmbunătăți structura și funcțiile sistemului.

Un sistem mare este un sistem care nu este observabil simultan din poziția unui observator în timp sau spațiu, pentru care factorul spațial este semnificativ, al cărui număr de subsisteme este foarte mare, iar compoziția este eterogenă.

Sistemul poate fi mare și complex. Sistemele complexe unesc un grup mai mare de sisteme, adică sisteme mari - o subclasă de sisteme complexe.

Fundamentale pentru analiza și sinteza sistemelor mari și complexe sunt procedurile de descompunere și agregare.

Descompunerea este împărțirea sistemelor în părți, urmată de luarea în considerare independentă a părților individuale.

Este evident că descompunerea este un concept asociat unui model, deoarece sistemul în sine nu poate fi dezmembrat fără a încălca proprietățile. La nivel de modelare, conexiunile disparate vor fi înlocuite cu echivalente, sau modelul de sistem va fi construit în așa fel încât descompunerea lui în părți separate să se dovedească a fi naturală.

Când este aplicată sistemelor mari și complexe, descompunerea este un instrument puternic de cercetare.

Agregarea este conceptul opus de descompunere. În procesul cercetării apare nevoia de a combina elemente ale sistemului pentru a-l considera dintr-o perspectivă mai generală.

Descompunerea și agregarea reprezintă două abordări opuse pentru luarea în considerare a sistemelor mari și complexe, aplicate în unitatea dialectică.

Sistemele pentru care starea sistemului este determinată în mod unic de valorile inițiale și pot fi prezise pentru orice moment ulterior în timp sunt numite deterministe.

Sistemele stocastice sunt sisteme în care modificările sunt aleatorii. Cu influențe aleatorii, datele privind starea sistemului nu sunt suficiente pentru a face o predicție la un moment ulterior în timp.

După gradul de organizare: bine organizat, prost organizat (difuz).

A prezenta obiectul sau procesul analizat sub forma unui sistem bine organizat înseamnă a determina elementele sistemului, relațiile lor și regulile de combinare în componente mai mari. Situația problemă poate fi descrisă sub forma unei expresii matematice. Rezolvarea unei probleme, atunci când este prezentată sub forma unui sistem bine organizat, se realizează prin metode analitice ale unei reprezentări formalizate a sistemului.

Exemple de sisteme bine organizate: sistemul solar, care descrie cele mai semnificative modele de mișcare planetară în jurul Soarelui; afișarea atomului ca sistem planetar format dintr-un nucleu și electroni; descrierea funcționării unui dispozitiv electronic complex folosind un sistem de ecuații care ține cont de particularitățile condițiilor sale de funcționare (prezența zgomotului, instabilitatea surselor de alimentare etc.).

Descrierea unui obiect sub forma unui sistem bine organizat este folosită în cazurile în care este posibil să se ofere o descriere deterministă și să se dovedească experimental legitimitatea aplicării acestuia și adecvarea modelului la procesul real. Încercările de a aplica clasa de sisteme bine organizate pentru a reprezenta obiecte complexe cu mai multe componente sau probleme cu mai multe criterii nu au succes: necesită un timp inacceptabil de mare, sunt practic imposibil de implementat și sunt inadecvate modelelor utilizate.

Sisteme prost organizate. La prezentarea unui obiect sub forma unui sistem prost organizat sau difuz, sarcina nu este de a determina toate componentele luate în considerare, proprietățile lor și conexiunile dintre ele și scopurile sistemului. Sistemul se caracterizează printr-un anumit set de macro-parametri și modele care se găsesc pe baza unui studiu nu al întregului obiect sau clasă de fenomene, ci pe baza unei selecții de componente determinate folosind anumite reguli care caracterizează obiectul. sau proces în studiu. Pe baza unui astfel de studiu prin eșantion, caracteristicile sau modelele (statistice, economice) sunt obținute și distribuite întregului sistem în ansamblu. În acest caz, se fac rezerve corespunzătoare. De exemplu, când se obțin regularități statistice, acestea sunt extinse la comportamentul întregului sistem cu o anumită probabilitate de încredere.

Abordarea afișării obiectelor sub formă de sisteme difuze este utilizată pe scară largă în: descrierea sistemelor de așteptare, determinarea numărului de personal în întreprinderi și instituții, studierea fluxurilor de informații documentare în sistemele de management etc.

Din punctul de vedere al naturii funcțiilor, se disting sisteme speciale, multifuncționale și universale.

Sistemele speciale se caracterizează printr-un scop unic și o specializare profesională îngustă a personalului de service (relativ necomplicat).

Sistemele multifuncționale vă permit să implementați mai multe funcții pe aceeași structură. Exemplu: un sistem de producție care asigură producția de diverse produse într-un anumit interval.

Pentru sisteme universale: multe acțiuni sunt implementate pe aceeași structură, dar compoziția funcțiilor este mai puțin omogenă (mai puțin definită) ca tip și cantitate. De exemplu, o combină.

În funcție de natura dezvoltării, există 2 clase de sisteme: stabile și în curs de dezvoltare.

Într-un sistem stabil, structura și funcțiile practic nu se schimbă pe toată perioada de existență și, de regulă, calitatea funcționării sistemelor stabile se înrăutățește doar pe măsură ce elementele lor se uzează. Măsurile de remediere pot de obicei doar să reducă rata deteriorării.

O caracteristică excelentă a sistemelor în evoluție este că, în timp, structura și funcțiile lor suferă modificări semnificative. Funcțiile sistemului sunt mai constante, deși sunt adesea modificate. Doar scopul lor rămâne practic neschimbat. Sistemele în evoluție au o complexitate mai mare.

În ordinea creșterii complexității comportamentului: automat, decisiv, auto-organizator, anticipator, transformator.

Automate: răspund fără ambiguitate la un set limitat de influențe externe, organizarea lor internă este adaptată la tranziția la o stare de echilibru atunci când sunt retrase din aceasta (homeostazie).

Decisive: au criterii constante pentru a distinge răspunsul lor constant la clase largi de influențe externe. Constanța structurii interne este menținută prin înlocuirea elementelor defectate.

Auto-organizare: au criterii flexibile de discriminare și răspunsuri flexibile la influențele externe, adaptându-se la diferite tipuri de influență. Stabilitatea structurii interne a formelor superioare de astfel de sisteme este asigurată de auto-reproducere constantă.

Sistemele auto-organizate au caracteristicile sistemelor difuze: comportament stocastic, nestaționaritatea parametrilor și proceselor individuale. La aceasta se adaugă semne precum impredictibilitatea comportamentului; capacitatea de a se adapta la condițiile de mediu în schimbare, de a schimba structura atunci când sistemul interacționează cu mediul, păstrând în același timp proprietățile de integritate; capacitatea de a forma posibile opțiuni de comportament și de a alege cea mai bună dintre ele etc. Uneori, această clasă este împărțită în subclase, evidențiind sisteme adaptative sau auto-ajustabile, auto-vindecare, auto-reproducere și alte subclase corespunzătoare diferitelor proprietăți ale sistemelor în curs de dezvoltare .

Exemple: organizații biologice, comportamentul colectiv al oamenilor, organizarea managementului la nivelul unei întreprinderi, industrie, stat în ansamblu, i.e. în acele sisteme în care există în mod necesar un factor uman.

Dacă stabilitatea în complexitatea sa începe să depășească influențele complexe ale lumii exterioare, acestea sunt sisteme anticipative: ea poate prevedea cursul ulterioar al interacțiunii.

Transformabilele sunt sisteme complexe imaginare la cel mai înalt nivel de complexitate, care nu sunt legate de constanța media existente. Ei pot schimba mediile materiale, păstrându-și în același timp individualitatea. Exemple de astfel de sisteme nu sunt încă cunoscute științei.

Un sistem poate fi împărțit în tipuri în funcție de structura construcției lor și de semnificația rolului pe care componentele individuale îl joacă în ele în comparație cu rolurile altor părți.

În unele sisteme, una dintre părți poate juca un rol dominant (semnificația sa >> (simbol al relației de „superioritate semnificativă”) semnificația altor părți). O astfel de componentă va acționa ca una centrală, determinând funcționarea întregului sistem. Astfel de sisteme se numesc centralizate.

În alte sisteme, toate componentele care le compun sunt aproximativ la fel de importante. Structural, acestea nu sunt situate în jurul vreunei componente centralizate, ci sunt interconectate în serie sau în paralel și au aproximativ aceeași importanță pentru funcționarea sistemului. Acestea sunt sisteme descentralizate.

Sistemele pot fi clasificate după scop. Printre sistemele tehnice și organizatorice se numără: producție, management, service.

În sistemele de producție sunt implementate procese de obținere a anumitor produse sau servicii. Ele, la rândul lor, se împart în materiale-energetice, în care se realizează transformarea mediului natural sau a materiilor prime în produs final de natură materială sau energetică, sau transportul unor astfel de produse; și informații - pentru colectarea, transmiterea și convertirea informațiilor și furnizarea de servicii de informare.

Scopul sistemelor de control este de a organiza și gestiona procesele materiale, energetice și informaționale.

Sistemele de service sunt angajate în menținerea limitelor specificate de performanță ale sistemelor de producție și control.