 |
Базовые понятия теории систем.
|
|
|
|
Понятие системы, формирование теории систем. Методологические основы построения теории систем.
Система - сочетание множества элементов со своими свойствами, множество отношений и множество связей между ними.
Формирование теории систем происходило в процессе обобщения знаний предметных отраслей наук и синтеза общих закономерностей образования, функционирования и поведения систем в природе, обществе и технике. Большой научный вклад в развитие теории систем внесли такие ученые, как Демокрит, В.Н.Спицнадель, Н. Винер, Л. Берталанфи, И. В. Блауберг, А. А. Богданов, М. Месаревич, А. И. Уемов, Ю. А. Урманцев, В. Н. Садовский, Ю. И. Черняк, У. Эшби и многие другие.
Методологической основой построения теории систем стали такие универсальные научные принципы как:
1) целостность - это закон устойчиво-динамичного состояния системы при сохранении внешней формы и содержания в условиях взаимодействия с окружающей средой;
2) дискретность - это закон деления целого образования на элементарные частицы (элементы системы);
3) гармония - это закон формирования связей при обмене энергией, информацией и веществом между элементами системы и между целой системой и окружающей ее средой;
4) иерархия - это закон построения отношений между элементами целого образования (структура управления системой);
5) адекватность - это закон соотношения симметрии и десимметрии в природе как степень соответствия описания реальной системы формальными методами.
2. Законы теории систем и их содержание.
Главным научным результатом развития теории систем стало формулирование основных законов.
Первый закон теории систем - это закон функционального развития (эволюции) или закон целостности. Он сформулирован на основе принципа целостности и рассматривается, как способность системы претерпевать изменения внутри своей оболочки или окружающей среды, сохраняя самое себя.
|
|
|
Первый закон теории систем раскрывает сущность системы как единого, целого образования и может отвечать на вопрос что такое система. В рамках этого закона описывается ряд закономерностей структурной организации свойств, связей и отношений между элементами, ограниченными единой формой существования. Жизнедеятельность такой системы обеспечена внутренней организацией системы управления общими ресурсами. Устойчивое или неустойчивое состояние системы зависит от скорости обмена между элементами системы потоками энергии, информации и вещества. В процессе такого обмена часто элемент может потерять свои свойства или приобрести новые, с условием всех изменений в рамках единой формы существования.
Второй закон теории систем - это закон функциональной иерархии систем. Он сформулирован на основе принципа иерархии элементов в системе и объясняет целеобразование (образования цели) функционирования данной системы в окружающей среде, ее функциональное назначение.
Второй закон теории систем отвечает на вопрос, как нужно управлять этой системой для ее полезного использования, не доводя до разрушения. В рамках этого закона объясняются закономерности возникновения внутренней «реакции» со стороны, как самих элементов системы, так и системы в целом на внешние воздействия. Такая реакция может вызывать положительный, отрицательный и нейтрализующий эффекты в структурном образовании.
Методы моделирования, используемые в теории систем.
В теории систем широко используются методы моделирования на основе линейного и нелинейного программирования, в основе которого лежат методы таких теорий, как:
|
|
|
- теория множеств, описывающая формально свойства системы и ее элементов на основе математических аксиом;
- теория ячеек, изучающая систему в качестве подсистем (ячеек) с определенными граничными условиями, причем между этими ячейками происходит процесс переноса свойств (например, «цепная» реакция);
- теория сетей, изучающая функциональную структуру связей и отношений между элементами в системе;
- теории графов, изучающая реляционные (матричные) структуры, представляемые в топологическом пространстве;
- теория информации, изучающая способы информационного описания системы-объекта на основе количественных характеристик;
- теория кибернетики, изучающая системы управления в качестве процесса передачи информации между элементами системы и между системой и окружающей средой, с учетом принципа обратной связи;
- теория автоматов, в которой система рассматривается с точки зрения «черного ящика», т.е. входных и выходных параметров;
- теория игр, которая исследует систему-объект с точки зрения «рационального» поведения при условии получения максимального выигрыша при минимальных потерях;
- теория оптимальных решений, которая позволяет математически описать условия выбора наилучшего решения их альтернативных возможностей;
- теория очередей, использующая методы оптимизации обслуживания элементов в системе потоками данных при массовых запросах.
Базовые понятия теории систем.
Система - это целостное структурное образование, выделяемое исследователем из окружающей среды на основе единства функционирования множества взаимосвязанных объектов в качестве элементов, обладающих определенными свойствами, связями и отношениями.
Понятие «подсистема» подразумевает выделение относительно независимой части системы, которая сама обладает свойствами объекта-системы.
Понятие «элемент» системы применяется в системных исследованиях для определения способа отделения части от целого. В данном смысле элемент выступает как своеобразный предел возможного разделения системы на «элементарные» составляющие, которые позволяют наилучшим способом разобраться и понять закономерности функционирования каждой части системы в целостном образовании.
|
|
|
Понятие «отношение» характеризуется статикой строения самого элемента, т.е. его структурой. В теории логики принято «отношение» рассматривать как соотношение, соподчинение одного свойства элемента другому.
Понятие «связь» определяется как проявление свойств коммуникации самого элемента с его окружением. Связь осуществляется на основе закона обмена энергией, информацией и веществом в процессе динамического развития самого элемента.
Виды связей.
По классификации И.В. Блауберга, В.Н. Садовского и Э.Г. Юдина, связи могут быть следующие:
- генетические порождения, когда один объект является основой для рождения другого объекта;
- преобразования, когда элементы одной системы в процессе взаимодействия с элементами другой системы приобретают новые свойства в одной системе или обеих системах;
- взаимодействия, которые подразделяются на связи взаимодействия объектов или связи взаимодействия отдельных свойств объектов;
- функционирования, которые обеспечивают реальную жизнедеятельность объекта;
- развития, которые возникают в процессе перехода из одного качественного состояния объекта в другое;
- управления, которые могут образовывать разновидность либо функциональных связей, либо связей развития.
Понятие «структура» означает строение, расположение, порядок. Структура отражает взаимосвязи и взаимоотношения между элементами системы, которые устанавливают порядок ее строения.
Под состоянием системы принято понимать ее описание в определенный момент времени как «статичную фотографию». Состояние – это мгновенная фотография или же срез системы. 
.
Поведение системы – это способность системы переходить из одного состояния в другое.
Под развитием системы понимается такое состояние системы, которое обеспечивает развитие свойств связи отношений в рамках организационной структуры в продолжительном временном периоде, с учетом воздействия факторов внешней среды.
|
|
|
