10. 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.

Формально система представляет собой следующий агрегат: S=<{ai},{rj}>, или S=<A, R>, где aiA, rjR.

Система – это множество компонент и связей между ними.

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.

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.

11. Строение и функционирование системы

Элемент – это простейшая, неделимая часть системы, которая рассматривается как предел разделения системы с точки зрения аспекта рассмотрения системы, решения конкретной задачи или поставленной цели.

Связь обеспечивает возникновение и сохранение целостных свойств системы.

Связи характеризуются силой, направлением и характером. По силе связи бывают: сильные и слабые, по второму признаку: направленные и ненаправленные; по характеру: подчинения и порождения, равноправные и связи управления.

По месту приложения связи делят на внутренние и внешние, а по направленности в системе: прямые и обратные.

Если обратная связь является положительной, то это позволяет сохранять тенденции при изменении некоторого выходного параметра. Отрицательная обратная связь противодействует тенденции изменения выходного параметра, то есть, направлена на сохранение этого параметра.

Для правильного использования обратной связи в модели необходимо, кроме фиксации рассогласования между требуемым и фактическим значением регулируемого параметра, учитывать все элементы обратной связи. Обратная связь – основа саморегулирования и развития систем, обеспечивает приспособление системы к меняющимся условиям среды. При разработке модели сложной саморегулирующейся системы одновременно используется положительная обратная связь и отрицательная обратная связь.

Целостность системы обеспечивается, если суммарная сила связи между элементами превышает суммарную мощность связи между элементами системы и среды.

Для характеристики системы очень важно понятие цели, целесообразности. В зависимости от этапа исследования в понятие цели можно включить различные аспекты: от некоторых идеальных устремлений, до конкретных целей (результатов), которые должны быть получены в определенном временном интервале. Цель может формулироваться в терминах конечного продукта деятельности. Поведение одной и той же системы может быть описано в терминах целей и целевых функционалов, связывающих цели со средствами их достижения. Поведение может описываться без использования понятия цели, лишь в терминах непосредственного влияния одних элементов или параметров на другие. Обычно для этого используется пространство состояний.