1.2. Основные понятия теории систем

Слово «система» впервые появилось в древней Греции 2000-2500 лет назад и первоначально означало сочетание, организм, устройство, организация, строй, союз. Оно также отражало определённые акты деятельности и их результаты (нечто, сопоставленное вместе и приведённое в порядок). Иначе говоря, термин «система» в античной философии характеризовал упорядоченность и целостность естественных объектов и первоначально был связан с формами социально-исторического бытия, а лишь позднее идея упорядочивания было перенесено на всю Вселенную. Для упорядоченности и целостности искусственных объектов (и, прежде всего, объектов познавательной деятельности человека) использовался другой термин – «синтагма». В это время был сформулирован первый системообразующий тезис ‑ «целое больше суммы его частей», который позднее привёл к определению особого «системного» свойства ‑ эмерджентности.

Термин система используют в тех случаях, когда хотят охарактеризовать исследуемый или проектируемый объект реального или идеального мира как нечто большое, сложное и при этом целое, единое и устойчивое. Существует несколько определений этого понятия, которые развивались по мере совершенствования теории систем. Так автор общей теории систем Людвиг фон Берталанфи определял систему как "комплекс взаимодействующих компонентов" или как "совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг, с другом и со средой". Это словесное определение системы имеет и несколько формальных представлений, которые будут описаны ниже.

Уже на первых этапах системного анализа важно уметь отделять систему от окружающей её среды, с которой система может взаимодействовать. Это нужно, чтобы точнее определить исследуемую или проектируемую систему.

Частным случаем выделения системы из среды является ее определение через входы и выходы, с помощью которых система общается со средой (рис. 2). В кибернетике и теории систем такое упрощённое представление (модель) системы называют "черным ящиком". На этой модели базировалось начальное определение системы известного кибернетика У.Р.Эшби.

Модель «чёрного ящика» приходится использовать в тех случаях, когда исследователь сталкивается с системой, структура и функции которой ему неизвестны.

входы выходы

Рис. 2. Модель абстрактной системы с неизвестной структурой («чёрный ящик»)

Окружающая среда образует надсистему или вышестоящую систему, тогда как сама система образует подсистему – нижележащую, подчинённую систему.

Такому представлению о среде соответствует следующее определение: "...среда есть совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на подсистему, а также тех объектов, чьи свойства могут меняться в результате определённого поведения подсистемы".

Выделяет систему из среды наблюдатель, который отделяет (отграничивает) элементы, включаемые в систему, от других систем и от среды, в соответствии с целями исследования или или предварительного представления о проблемной ситуации.

При этом возможно три варианта положения наблюдателя, который:

• может отнести себя к среде и, представив систему как полностью изолированную от среды, строить замкнутые модели (в этом случае среда не будет играть роли при исследовании модели, хотя может влиять на ее формирование);

• включить себя в систему и моделировать ее с учетом своего влияния и влияния системы на своя представления о ней (ситуация, характерная для экономических систем);

• выделить себя и из системы, и из среды, и рассматривать систему как открытую, постоянно взаимодействующую со средой, учитывая этот факт при моделировании (такие модели необходимы для развивающихся систем).

В последнем случае практически невозможно учесть все объекты, не включенные в систему и отнесенные к среде. Их множество необходимо сузить с учетом цели исследования и точки зрения наблюдателя путем анализа взаимодействия системы со средой, включив этот "механизм" анализа в методику моделирования.

Уточнение или конкретизация определения системы в процессе исследования влечет соответствующее уточнение ее взаимодействия со средой и определения среды. В этой связи важно прогнозировать не только состояние системы, но и состояние среды. В последнем случае следует учитывать неоднородность среды.

Наряду с естественно-природной средой существуют искусственные среды – техническая (среда созданных человеком машин и механизмов), экономическая, информационная, социальная.

В процессе исследования граница между системой и средой может деформироваться. Уточняя модель системы, наблюдатель может выделять в среду некоторые составляющие, которые он первоначально включал в систему. И, наоборот, исследуя корреляцию между компонентами системы и среды, он может посчитать целесообразным составляющие среды, имеющие сильные связи с элементами системы, включить в систему.