4.2. Властивості складних систем та задач системного аналізу

Складні системи мають наступні основні властивості:

1. Загальність та абстрактність. В якості системи можуть розглядатися всі без вийнятку предмети, явища, процеси незалежно від їх природи.

2. Множинність. Одна й та ж сукупність елементів є множиною систем, кожна з яких визначається конкретними системотворчими відношеннями та властивостями.

3. Відносність і конкретність. Поділ об'єктів на системи і несистеми має сенс стосовно конкретних заданих властивостей та відношень. Розгляд деякого об'єкта в якості системи безвідносно до конкретних властивостей та відношень не має сенсу.

4. Цілісність. Система поводиться як одне ціле, якщо зміни однієї зі змінних викликають зміни інших змінних (організм людини, промислові фірми успіх кожної фази виробничою процесу обумовлений успіхом інших фаз).

5. Емерджентність. У складній системі наявні властивості, що не можуть бути виведені з відомих властивостей елементів, які входять до її складу. Ця властивість відображає той факт, що стан системи - це функція як станів її елементів, так і відношень (зв'язків) між ними, тобто де - стан системи, - стан елементів, - відношення між елементами. Властивості системи, набуті за рахунок відношення , що не виводяться з , називаються емерджентними. Як наслідок, при незмінних способах дії елементів спосіб дії системи змінюється, якщо змінюється її структура. Цілісність, що обумовлена властивістю емерджентності, полягає в тому, що систем без підсистем (елементів) не буває, а тому система відносно них є цілим, тобто має властивості, відсутні в них. Власна сутність частини знаходиться не всередині неї, а в її цілому.

6. Еквіпотенційність. Систему можна розглядати як підсистему системи вищого рів­ня, і навпаки - підсистему можна розглядати як систему зі самим складом елементів та зв'язків між ними.

7. Синергізм. Ефективність сумісного функціонування елементів системи вища, ніж сумарна ефективність ізольованого функціонування цих же елементів.

4.3. Поняття моделі, співвідношення між моделлю та системою

Основна процедура системного аналізу - побудова моделі системи, яка відображала б усі фактори, взаємозв'язки і реальні ситуації. Займаються цим спеціалісти із системного аналізу - системні аналітики.

Науковою основою моделювання як методу пізнання і дослідження різних об'єктів і процесів є теорія подібності, в якій головним є поняття аналогії, тобто схожості об'єктів за деякими ознаками. Подібні об'єкти називаються аналогами. Аналогія між об'єктами може встановлюватись за якісними і (або) кількісними ознаками.

Необхідно підкреслити, що одним із наиуніверсальшших способів вивчення різних процесів і явищ вважається моделювання. Чисельні методи та прийоми моделювання широко використовуються у наукових дослідженнях й інженерній практиці. При цьому розрізняють фізичне і математичне моделювання [16].

У фізичному моделюванні модель відтворює поведінку досліджуваного об'єкта за умо­ви збереження його фізичної природи. Між досліджуваним об'єктом і моделлю повинні бути збережені деякі відношення подібності, що випливають із закономірностей фі­зичної природи явищ і забезпечують можливість використання відомостей, одержаних за допомогою моделювання, для оцінки властивостей і характеристик досліджуваного об'єкта.

Фізичне моделювання має обмежену сферу застосування. Безперечно, набагато ширші можливості у математичного моделювання. Мова йде про спосіб дослідження об'єктів на основі вивчення явищ, які мають різний фізичний зміст, але описуються однаковими математичними співвідношеннями. Між змінними математичної моделі і найважливішими властивостями та характеристиками досліджуваного об’єкта повинні зберігатися відношення подібності.

На практиці використовуються різні типи математичних моделей, базовані на об'єднанні можливостей сучасної математики та обчислювальної техніки, зокрема, графічні або імітаційні моделі. Так, графічна модель оперує системою взаємозалежних креслень і зображень, що дають змогу відображати реальні взаємозалежності, характерні для досліджуваного об'єкта. Економічна модель — або її ще називають економіко-математичною моделлю — це сукупність математичних і логічних виразів, що описують економічні об'єкти, процеси та явища, дослідження яких дозволяють отримати необхідну інформацію для реалізації цілей управління системою, яку моделюють. Імітаційна модель — це система взаємозалежних комп'ютерних програм, призначених для імітації поведінки об'єкта.

З огляду на вищеописане модель - це абстракція; вона відображає лише части­ну властивостей системи, і мета моделювання визначення рівня абстрактного опису системи, тобто рівня детальності її подання.

Модель і система знаходяться в деяких відношеннях, від яких залежить сту­пінь відповідності між ними. Па міру відповідності між системою та моделлю вказують поняття ізоморфізму та гомоморфізму. Система та модель є ізоморфни­ми, якщо існує взаємооднозначна відповідність між ними, завдяки якій можна перетворити одне подання на інше. Строго доведений ізоморфізм для систем різ­ної природи дає можливість переносити знання з однієї галузі в іншу. За допомо­гою теорії ізоморфізму можна не тільки створювати моделі систем і процесів, але й організовувати процес моделювання.