1.4 4.Теорія систем як наукова основа вивчення транспортних систем

Системна методологія в нинішніх умовах інтенсивно розвивається, що зумовлено зростаючими потребами в засобах наукового пізнання складних процесів суспільного розвитку. Та вже є необхідні підстави стверджувати, що в нинішньому вигляді теорія систем як загальнонаукова методологія має достатньо сформовану структуру. Ефективність і дієвість цієї теорії підтверджується вагомими здобутками багатьох галузей науки та практичної діяльності. Саме завдяки застосуванню положень теорії систем виникли нові напрями в біології, економіці, географії, екології. Все це свідчить про необхідність озброєння цією теорією фахівців вищої кваліфікації з різних галузей знань. По-перше, це необхідно для підвищення ефективності наукових досліджень у відповідних галузях знань. А системна методологія створює необхідні передумови для цього. По-друге, фахівці з вищою освітою в різній мірі, прямо або опосередковано виконують управлінські функції. Успішне здійснення таких функцій на рівні сучасних вимог без застосування теорії систем та системного аналізу вбачається неможливим.

Предметом загальної теорії систем як науково-навчальної дисципліни має бути вивчення загальних законів, закономірностей, механізмів, які діють у системах довільної природи.

Головною метою дисципліни є оволодіння системною методологією пізнання оточуючого світу та її ефективне застосування в професійній діяльності.

Системна методологія ґрунтується на таких головних положеннях:

1) пізнання змістовної суті, якісної специфіки об'єкту та притаманних йому системних, інтегративних властивостей;

2) дослідження складу системи, визначення кількісних і якісних характеристик її частин їх підпорядкованість;

3) дослідження структури системи, тобто внутрішньої організації та взаємозв’язку компонентів;

4) виявлення механізму функціонування, що забезпечує цілісність системи;

5) дослідження комунікації системи із зовнішнім середовищем;

6) виявлення закономірностей та тенденцій розвитку системи.

Як міждисциплінарна методологія теорії систем використовує, зокрема, здобутки таких наукових напрямів, теорій та концепцій: синергетика, теорія штучного інтелекту, теорія катастроф, дослідження операцій, теорія адаптації, математична лінгвістика, теорія ідентифікації, теорія оптимального управління, теорія інформації, теорія зв’язків, теорія регулювання, результати прикладних (спеціалізованих) наук про конкретні об’єкти та результати дослідження.

З іншого боку, в сучасних умовах положення, принципи і методи загальної теорії систем знаходять ефективне застосування в усіх сферах наукової та практичної діяльності. Без оволодіння положеннями теорії систем, без їх застосування у професійній діяльності неможливо уявити конкурентноспроможного, високопрофесійного фахівця в будь-якій галузі.

1.5. Ознаки системи

Сучасний рівень наукової розробки категорії “система” дає підстави для формулювання її суттєвих ознак:

• взаємний зв’язок тіл (частин, компонентів, елементів), що утворюють систему;

• суперечливий характер взаємодії між елементами системи;

• наявність інтегративних якостей, властивостей;

• якісна відмежованість взаємозв’язаної цілісності елементів від зовнішнього

середовища.

Змістовною основою існування будь-якої системи є зв’язки між тілами та об’єктами. Саме зв’язки “запускають” і підтримують в робочому стані механізм життєдіяльності системи. Більшість зв’язків в системі є виразом внутрішньої суті елементів. Властивості елементів та їх функції в системі є відображення їх внутрішньої суті. Наприклад, акумуляторна батарея, як елемент системи електрообладнання автомобіля, володіє двома основними властивостями – накопичувати та використовувати електроенергію. Ці властивості визначають її основні функції (як в системі електрообладнання, так і в системі запалювання): забезпечення електрострумом приладів освітлення, забезпечення збудження в котушці запалювання, забезпечення електрострумом стартера, використання та накопичення електроенергії, що виробляється генератором. Виконання таких функцій зумовлює необхідність відповідних зв’язків з названими елементами. Відсутність же таких внутрішніх властивостей акумулятора не дозволила б йому виконувати відповідні функції, а, отже, і зв’язків би не існувало, а сам акумулятор не був би елементом даної системи.

Інтегративні (системні) якості системи виявляються в наявності таких її властивостей, які з одного боку не притаманні повною мірою жодному з її елементів, а з іншого боку не зводяться до простої суми властивостей її елементів, а є якісно вищими та складнішими за таку суму. Звідки ж з’являються такі інтегративні властивості системи? Їх поява досить влучно характеризується таким філософським принципом: ціле є більшим, ніж сума частин цього цілого. Поява нових інтегративних властивостей зумовлена, по-перше, “об’єднанням” спільних функцій і властивостей елементів; по-друге, відмиранням тих окремих функцій певних елементів, які “непотрібні” системі; по-третє, набуттям або посиленням окремими елементами певних функцій, що викликаються потребами системи; по-четверте, неповною впорядкованістю взаємодії елементів та внутрішньосистемною спеціалізацією їх функцій. Наприклад, бригада мулярів з 5 осіб виконує якісніше, з більшою продуктивністю і в більших обсягах роботу, аніж якби вони працювали окремо, а потім обсяги роботи кожного додали (підсумували). Чому? Робітник, який працює окремо виконує сам всі необхідні операції послідовно (розвантаження матеріалів, приготування розчину та його доставка до місця, доставка цегли і т.п.). В бригаді ж (в системі) існує розподіл і спеціалізація функцій, що зумовлює швидше і якісніше виконання операцій. В цьому і полягає системний ефект бригади, яким, однак, не володіє окремо взятий робітник.

Характер та спосіб взаємодії елементів зумовлює внутрішню організацію системи, тобто наявність певної впорядкованості її елементів. Кожна конкретна система має свою специфічну організацію, яка ускладнюється у відповідності до ускладнення та підвищення рівня диференційованості системи. Потрібно розрізняти поняття “структура” і “організація” системи. Поняття структура відображує склад, зв’язки, взаємодію елементів, а поняття організація – певний порядок, процес і результат впорядкування взаємодії елементів у відповідності з інтересами системи.

Важливими ознаками в цілісності системи є координація і субординація, які відображують певний рівень складності її структури. Координація – це певна узгодженість, “підігнаність” компонентів цілого один до одного, той особливий характер їх взаємної залежності, який забезпечує динамічну рівновагу системи. В механічних системах ця залежність має, по суті, однозначний характер: наслідок є прямо пропорційним причині, тобто, це ще власне не координація. В більш складних, наприклад, фізичних або хімічних, системах спостерігається вже не пряма і однозначна, а опосередкована та багатозначна детермінація компонентів. Кожен з них відчуває одночасно вплив не одного, безпосередньо зв’язаного з ним компонента, а й багатьох інших прямо не зв’язаних з ним. І навпаки, сам цей компонент впливає не лише на один чи групу безпосередньо зв’язаних з ним елементів, але через них і на багато інших компонентів системи. Однак більш повний вираз координація має в органічних (живих) та соціальних системах, в яких кожен елемент є одночасно, і причиною і наслідком. Будучи причиною, тобто впливаючи на інші елементи, певна частина одночасно є і наслідком, бо її функції певною мірою є результатом тих дій, причиною яких вона є сама. Оскільки при наявності яскраво виявлених відносин координації має місце складне переплетіння причин і наслідків, то у відносинах між елементами завжди присутній ефект випадковості. Цю обставину потрібно враховувати в процесі аналізу складних систем.

Для органічного світу і соціальних систем властива субординація – підпорядкованість і підлеглість, які вказують на особливе місце та неоднакове значення кожного елемента в системі. Одні елементи відіграють важливу, навіть визначальну роль в системі, інші – меншу, іноді другорядну роль.

Не менш важливою особливістю системи є специфічність її взаємодії із зовнішнім середовищем, під яким потрібно розуміти відмежовані від системи об’єкти і явища, з якими вона певним чином взаємодіє. Об’єкти зовнішнього середовища відіграють неоднакову роль у житті системи: одні – майже не суттєві для неї, інші – помітно впливають на неї, а без деяких система не може існувати. Наприклад, нежива система (молекула, кристал) руйнується і поглинається середовищем; живий організм пристосовується до середовища, використовує його частини; людина – використовує і перетворює середовище свого існування. В цілому роль середовища для системи є надзвичайно важливою. Цю обставину необхідно враховувати як у пізнанні, так і на практиці.

Таким чином, істотними характеристиками (ознаками) системи є: цілісність складу, інтегративні властивості, структура, характер взаємодії з середовищем.