Определение системы

Понятие система используется в случаях, когда исследуемый или проектируемый объект характеризуется как нечто целое, сложное, о котором невозможно сразу дать представление, показав его, изобразив графически, описав математически. Существуют различные определения этого понятия. В наиболее простом система определяется с помощью элементов, компонент или частей a_i и отношений между ними r_j или связи. Тогда формально система представляет собой следующий агрегат: S=<{a_i},{r_j}>, или S=<A, R>, где a_iA, r_jR.

Система – это множество компонент и связей между ними. Следует иметь в виду, что понятие компонент является более общим, чем элемент, так как может обозначать и элемент и подсистему.

Второе определение появляется из условия принципиальной неоднородности элементов: B={b_k} – это множество других элементов, т. е. элементы системы с разной природой. Тогда система:

S=<A,B,R>

Если отношение r_j может применяться только к элементам разных групп, то S примет вид:

S=<{a_i},{r_j},{b_k}>

В определении Месаровича выделяется множество входных объектов X, например, воздействия на систему и множество выходных объектов Y. Тогда система возникает как обобщенное отношение пересечения:

SXY, SXY

Более сложные определения возникают при учете свойств и атрибутов.

С учетов свойств система приобретает следующий вид:

S=<A, Q_A, R>, где Q_A – множество свойств элементов системы.

Можно ввести Q_R – свойства связей системы.

Расширение понятия системы связано с учетом целей или цели, тогда:

S=<A, R, Z>, Z – цели.

На основе такого формального определения дадим словесное:

Система – это конечное множество функционирующих элементов и отношений между ними, выделенных из среды в соответствии с определенной целью в рамках некоторого временного интервала.

В 70-х годах в определении системы наряду с элементами, связями, свойствами и их целями стали включать наблюдателя N, где наблюдатель – это лицо, представляющее объект или процесс в виде системы при его исследовании или принятии решений.

Иногда выделяется язык наблюдателя G – это выбранный метод моделирования, с помощью которого наблюдатель отображает объект или процесс принятия решений.

На первых этапах системного анализа очень важно уметь провести отделение системы от среды, с которой взаимодействует данная система. Довольно часто определение системы на начальных этапах исследования основывается именно на отделении системы от среды.

Частным случаем выделения системы из среды является ее определение через входы и выходы, посредством которых система общается со средой. Такое представление называют черным ящиком. Поскольку систему выделяют из среды наблюдатели, возникают различные варианты учета этого фактора.

Наблюдатель относит себя к среде и строит замкнутую модель для полностью изолированной системы.

Наблюдатель включает себя в систему и моделирует ее с учетом своего влияния и влияния системы на свои представления.

Наблюдатель выделяет себя из системы и из среды, тогда система рассматривается как открытая и постепенно взаимодействующая со средой.

В последнем случае, практически невозможно учесть все объекты среды, поэтому их множество сужается с точки зрения наблюдателя с целью исследования при анализе взаимодействий системы со средой.

Уточнение определения системы в процессе исследования влечет соответствующее уточнение ее взаимодействий со средой и меняет определение среды. Поэтому в процессе анализа важно проанализировать не только состояния системы, но и состояние среды, особенно это важно учитывать для систем управления в экономике. Сложность такой задачи увеличивается в связи с неоднородностью среды: среда природная, экономическая, социальная и т. д.

В процессе исследования граница между системой и средой может деформироваться, так как при уточнении модели системы некоторые составляющие включаются в среду, а некоторые компоненты среды рассматриваются в составе системы.

Использование различных определений на разных этапах исследования позволяет организовать уточнение представления системы. Более полное определение, включающее цели, элементы, связи, наблюдателя помогает поставить задачу и наметить этапы системного анализа. Например, если в организационной системе не выделить лицо, принимающее решение, можно не достичь цели создания системы.