13. МЕТОДИ СИСТЕМНОГО ПІДХОДУ ДО ВИРІШЕННЯ НАУКОВИХ І ТВОРЧИХ ЗАДАЧ

1.Система. Класифікація й властивості систем.

2.Системний підхід і системний аналіз.

1. Система. Класифікація й властивості систем

В основі системного аналізу лежить поняття «система». У науковій лі­тературі є безліч визначень цього поняття.

Система - це цілісний комплекс взаємозалежних елементів, що має визначену структуру і взаємодіє з деяким середовищем для реалізації сво­го призначення або виконання якоїсь мети.

Найбільш загальна класифікація поділяє системи на абстрактні й ма­теріальні. Абстрактні системи підрозділяються на описові (логічні) - поняття, гіпотези - і символічні (математичні). До матеріальних систем неорганічної природи, до живої природи відносяться найпростіші біологічні системи, організми, біологічні популяції, екосистеми, глобальні соціальні системи.

У науково-дослідному розумінні система являє собою загальну методо­логію дослідження процесів і явищ, віднесених до якої-небудь галузі люд­ських знань, як об'єкт системного аналізу. У проектному розумінні систе­ма представляється як методологія проектування й створення комплексів методів і засобів для досягнення визначеної мети. У найбільш вузькому, інженерному, змісті система розуміється як взаємозалежний набір речей (об'єктів) і способів їх використання для розв'язання визначених задач.

Найбільш повне визначення має включати й елементи, і зв'язки, і влас­тивості, і ціль, і спостерігача (дослідника), і його мову, за допомогою яких відображається об'єкт або процес.

Система являє собою сукупність елементів (об'єктів, суб'єктів), напри­клад, система «людина-машина», «людина-оператор», «людина-машина-середовище», що знаходяться між собою у визначеній залежності, і скла­дові деякої єдності (цілісності), спрямовані на досягнення визначеної мети. Система може бути елементом іншої системи більш високого поряд­ку і містити в собі системи більш низького порядку (підсистеми). Таким чином, поняття «елемент», «підсистема», «система», «надсистема» взаємно переутворені: система може розглядатися як елемент системи більш високого порядку, а елемент як система (при заглибленому аналізі). Слід зазначити, що нові властивості виникають завдяки конкретним зв'язкам між конкретними елементами. Інші зв'язки дадуть інші властивості.

Під функцією мають на увазі дії системи, що виявляються в зміні її можливих станів при виконанні поставленої мети. Процес виконання системою своїх функцій прийнято називати функціонуванням системи, під час якого відбувається її перехід з одного стану в інші можливі стани. Безліч усіх можливих станів системи визначається кількістю її елементів, їх властивостями й розмаїтістю зв'язків між ними. Тому функція системи характеризує її як єдине ціле, як результат взаємодії її елементів між собою й із зовнішнім середовищем.

Метою системи називається заданий ззовні або встановлений самою системою стан її вихідних перемінних, тобто деяка підмножина значень функції системи, можливий майбутній стан системи, досягнутий за допомогою цілеспрямованих дій, які виконуються внаслідок прийнятих рішень.

Структура системи визначається складом елементів, що входять до неї, їх розташуванням і взаємними зв'язками.

Структура - внутрішня організація системи, що представляє собою специфічний спосіб взаємозв'язку, взаємодії утворюючих його компонен­тів. Структура - це упорядкованість, організованість системи. Поняття «структура» вживається і в іншому, більш широкому, смислі як сукупність необхідних і достатніх для досягнення мети відносин між елементами.

Великим і складним системам притаманні властивості цілісності й емерджентності (виникнення, появи нового). Цілісність означає, що всі елементи системи слугують загальній меті і сприяють формуванню най­кращих (оптимальних) результатів у змісті прийнятого критерію ефективності. Емерджентність же означає, що велика й складна система може мати властивості, що не властиві жодному з її елементів.

Структурна схема - схематичне зображення взаємодії між елементами, компонентами, підсистемами і зовнішнім середовищем. У структурній схемі вказуються всі елементи системи, всі зв'язки між елементами усередині системи й зв'язки певних елементів із навколишнім середовищем. Часто структурні схеми представляють у вигляді графів. Граф складається з позначень елементів, що називаються «вершинами», і позначень зв'язків між ними, що називаються «ребрами» (іноді - «дугами»). Графи можуть зображувати будь-які структури, якщо не накладати обмежень на пересі­ченість ребер. Деякі типи структур мають особливості, важливі для прак­тики, вони виділені з інших і отримали спеціальні назви. Так, в організацій­них системах часто зустрічаються лінійні, деревоподібні, матричні, мережні структури й структури зі зворотними зв'язками