Основы системного анализа Раздел 1. Основы теории систем

Цели и задачи изучения раздела

Целью изучения данного раздела является ознакомление с основами теории систем, представляющей собой научно-методологическую концепцию системных исследований.

При этом ставятся следующие задачи:

• ознакомление с понятийным аппаратом теории систем;

• изучение классификации и основных закономерностей систем;

• определение места теории систем и системного анализа в общей структуре научных исследований.

1.1. Основные понятия теории систем.

Теория систем - междисциплинарная область науки, изучающая поведение и взаимодействие различных систем в природе, обществе и науке. Основной целью теории является обнаружение основных принципов функционирования систем, необходимых для описания любой группы взаимодействующих объектов, во всех областях исследований.

В настоящее время существует достаточно большое количество различных определений основных понятий и терминов теории систем. Это определяется двумя основными причинами:

1. Широкое развитие теории систем и системного анализа приводит к развитию его терминологии.

2. Методология системного анализа находит все большее применение в различных науках и сферах практической деятельности, что находит свое отражение в терминалогии, связанное с выделением в общих понятиях теории систем отдельных сторон, характерных для этих областей примения.

Поскольку в рамках настоящего курса не ставится цель всестороннего научно-исторического анализа эволюции понятий теории систем, ограничимся определениями достаточными для рассматриваемой предметной области.

Системой называется рассматриваемая как единое целое совокупность элементов, связей между элементами и взаимодействий с внешней средой, направленная на достижение некоторых целей.

Системе присущи:

- целостность,

- качественную определенность,

- целеполагание.

Под целью понимается модель желаемого результата функционирования системы. Системой можно назвать только такое множество избирательно вовлеченных элементов, у которых отношения приобретают характер взаимного влияния элементов, направленного на получение конкретного результата. В систему входят только те элементы и только в таких взаимоотношениях, которые имеют значение в получении требуемого результата. Таким образом, именно цель функционирования системы является основополагающим фактором при формировании системы. Системы, имеющие одинаковый элементный состав, будут разными, если они имеют различные цели (например, студенческая группа и спортивная команда). Один и тот же объект может рассматриваться в виде различных систем, если по-разному сформулированы цели его функционирования. Например, промышленное предприятие можно рассматривать в качестве производственной, экологической, социальной или экономической системы, если его основные цели носят сооветствующий характер. При сочетании нескольких разнотипных целей (что является характерным для сложных систем) рассматриваются комбинированные (например, социально-экономические) системы.

Элементом системы называется неделимая часть системы, однозначно определяемая своими свойствами. Набор значений свойств элемента определяет состояние элемента, а совокупность состояний всех элементов системы составляет состояние системы. Влияние элементов друг на друга описывается понятием связь между элементами, определяемым как функциональная зависимость свойств одного элемента от свойств другого элемента системы. Свойство неделимости отличает элемент от других компонентов системы, в частности, от подсистемы, являющейся частью системы, которую можно рассматривать в качестве самостоятельной системы. Понятие надсистемы (системы, включающей рассматриваемую систему в качестве подсистемы) позволяет строить иерархию вложенных систем. Примером такой иерархии является совокупность вложенных систем: производственное объединение – отдельные промышленные предприятия – цеха – производственные участки и т.д.

Внешняя среда (все, что не входит в систему), в рамках системного подхода также рассматривается в качестве системы, имеющей иерархическую структуру. Таким образом, в рамках общей теории систем мир представляется в виде совокупности систем, взаимодействующих между собой.

Приведенные определения, характеризуют базовые понятия теории систем. При более детальном рассмотрении систем возникает необходимость определения дополнительных понятий и терминов, что и будет сделано в последующих разделах курса.