7491

11

Способность сложной системы проявлять общесистемные свойства и порождать соответственно системный эффект называют эмерджентностью. Приведенный термин близок к понятию синергизма (синергетической связи или эффекта), которое является основополагающим в синергетике. Суть его в том, что при совместных (кооперативных) действиях различных элементов системы обеспечивается изменение их общего эффекта до величины большей или меньшей, чем сумма эффектов этих же элементов, возникающих порознь

(целое больше суммы своих частей.

Подводя итог сказанному, можно несколько расширить трактовку понятия «система», а именно:

Система – это упорядоченная совокупность взаимодействующих

элементов, образующих единое целое, обладающих особенностями, которые отсутствуют у составляющих ее элементов.

Иными словами, под системой понимают наличие некоторой совокупности объектов с набором связей между ними и между их свойствами, создающей системный эффект.

Вобщем случае выделение систем является всегда условным и даже произвольным (субъективным) процессом, зависящим преимущественно от цели (характера задачи) и от того, кто осуществляет упомянутое выделение.

Вэтой связи может быть предложена еще одно определение термина «система»: система – это ограниченное множество взаимодействующих элементов со связями между ними, наложенными условиями задачи, для решения которой создается данная система.

Важнейшие свойства системы: структурность, взаимозависимость со средой, иерархичность, множественность описаний.

Категориальный аппарат системного подхода представляет собой совокупность категорий, которые отражают систему. Он отличается значительным богатством. По нашему мнению, в понятийный ансамбль системного подхода можно включить более 300 категорий.

Базисные категории выступают основой для определения системы. Рассмотрим некоторые из них:

Целое – форма существования системы в строго определенном качестве, выражающем ее независимость от других систем. Целое – это всегда завершенное, состоящее из органично взаимосвязанных между собой частей;

Множество – набор, совокупность каких-либо объектов, обладающих общим для всех характерным свойством;

Совокупность – сочетание, соединение, общий итог чего-нибудь. Организация – представляется в качестве свойства материальных и

абстрактных объектов обнаруживать взаимозависимое поведение частей в рамках целого.

Категории, которые дают понимание системы:

Система – совокупность элементов, находящихся во взаимоотношениях и связях со средой, образующих определенную целостность, единство.

Подсистема – элемент системы, который при подробном рассмотрении оказывается системой. Любая система состоит из нескольких уровней подсистем.

Надсистема – более общая система, которая включает в себя

14

подсистемы.

Наиболее важные категории, определяющие строение системы:

Элемент – далее не разложимая единица при данном способе расчленения.

Связь – взаимное ограничение на поведение объектов, создающее зависимость между ними, обмен между элементами веществом, энергией, информацией.

Прямая связь – непосредственное воздействие объектов одного на другой.

Обратная связь – воздействие результатов функционирования системы на характер этого функционирования.

Структура – упорядоченность, связывающая элементы системы и обеспечивающая ее равновесие, способ организации системы, тип связей.

Организация – не только как свойство всего сущего, а и некоторая упорядоченность содержания.

Системообразующий фактор – признак, который объединяет объекты в систему.

Категории, характеризующие свойства системы:

Свойство – вхождение элемента, в некоторый класс вещей, когда не образуется новый предмет. Так, быть красным означает входить в класс красных вещей, вхождение при этом не образует предмета;

Цель системы – предпочтительное для нее состояние; обычно выражают в виде целевой функции. Система использует, как правило, несколько целей, образующих иерархию.

Эмерджентность – не сводимость системы к свойствам элементов системы.

Гомеостаз (греч. homeo – подобный + statis – неподвижность) – понятие было впервые введено биологом Кэнноном для обозначения физиологических процессов, поддерживающих существенные состояния организма (давление крови, температура). Нарушение гомеостаза приводит к деструкции, болезням организма. Гомеостаз – динамическое равновесие системы.

Закрытость – полная изолированность системы от окружающей среды и жесткая детерминированность поведения элементов.

Открытость – отсутствие полной изолированности от окружающей среды и наличие степеней свободы в поведении элементов.

Энтропия (от греч. entropia – превращение) – количественная мера неопределенности некоторой выделенной совокупности характеристик системы; мера вероятности пребывания системы в данном состоянии.

15

Категории, характеризующие состояние системы:

Состояние системы – множество одновременно существующих свойств объекта или системы.

Процесс – изменение состояния.

Переходное состояние – состояние системы, находящейся в процессе. На интервале между двумя состояниями.

Стабильное состояние – сохранение системой своих характеристик; Кризисное состояние – состояние, в котором система перестает

соответствовать своему назначению.

Категории окружения системы:

Среда – представляет собой то, что ограничено от системы, не принадлежит ей, это совокупность объектов, изменение которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Окружающая среда – внешняя среда системы, или совокупность объектов, которые располагаются за границами системы, воздействуют на нее, но не принадлежат ей.

Внутренняя среда – совокупность объектов, которые находятся в границах системы, влияют на ее поведение, но не принадлежат ей.

Главные категории процессов:

Функция – предназначение выполнять какие-то преобразования, для выполнения которых система и ее элементы приходят в движение, - это взаимодействие системы с окружающей средой в процессе достижения целей или сохранения равновесия.

Функционирование – действие системы во времени.

Управление – приведение системы в состояние равновесия или достижения цели.

Интеграция – процесс и механизм объединения и связности элементов.

Адаптация – приспособление системы к окружающей среде без потери своей идентичности.

Деградация – ухудшение характеристик системы.

Рост – увеличение количественных характеристик системы; Агрессия – подавление характеристик системы в целях ее

уничтожения, разрушения или насильственной интеграции. Поглощение – насильственная интеграция.

Категории, характеризующие отражение истемы:

Информация – сведения, знания наблюдателя системы, отражение ее меры разнообразия.

16

Модель системы – объект, который представителен системе, может замещать ее в исследовательском или практическом процессе, а полученные результаты могут переноситься на саму систему.

Проект системы – модель системы как средство конструирования системы.

Система характеризуется многообразными эффектами, наиболее важными среди которых выступают:

Эффект целостности – способность системы сохранять себя при воздействии различных факторов.

Интегральный эффект – появление новых качеств, присущих системе как целому.

Гомеостаз – способность системы сохранять в процессе взаимодействия со средой значения переменных в некоторых заданных пределах.

Эмерджентность – наличие у системы таких свойств, которых нет у ее отдельных элементов.

Синергетический эффект – эффект умножения результата функционирования системы, который превышает сумму результатов функционирования ее отдельных составляющих.

Наиболее важные категории системного анализа:

Анализ – исследовательская деятельность посредством мысленного разложения системы на составляющие.

Анализ системный – совокупность методов, приемов и алгоритмов применения системного подхода в аналитической деятельности.

Анализ ретроспективный – анализ систем прошлого и их влияния на прошлое и историю.

Анализ ситуационный (метод «Case study» или «кейс-метод») –

разновидность аналитической деятельности, построенная на описании ситуации и подробном анализе этого описания.

Анализ структурный – анализ структуры системы как совокупности связей между частями системы, выяснения значения отдельного элемента для определенным образом структурированного целого.

Анализ функциональный – объяснение явления с точки зрения выполняемых ими функций.

Анализ структурно-функциональный – выделение элементов взаимодействия и определение их места и роли в функционировании системы.

Анализ причинно-следственный – установление причин, которые привели к возникновению данной ситуации, и следствий их развертывания.

17

Анализ прогностический – подготовка прогнозов и путей их реализации относительно вероятного, потенциального и желательного будущего.

Аналитическая модель – модель, позволяющая анализировать отражаемый ею объект.

Категории системного подхода находятся в постоянном развитии. Источниками их совершенствования выступают развитие системологии и системные исследования в естественных и общественных науках, которые помогают наполнять возникающие понятия содержанием, оттачивать их формулировки.

3. Структура и организация системы

Внутреннее устройство системы представляет собой единство состава, организации и структуры системы.

Состав системы сводится к полному перечню ее элементов, то есть это совокупность всех элементов, из которых состоит система. Состав характеризует богатство, многообразие системы, ее сложность.

Природа системы во многом зависит от ее состава, изменение которого приводит к изменению свойств системы. Например, меняя состав стали при добавке в нее компонента, можно получить сталь с заданными свойствами. Состав как определенный набор частей, компонентов элементов составляет

субстанцию системы.

Заметим, что состав – необходимая характеристика системы, но,

отнюдь, не достаточная. Системы, меющие одинаковый состав, нередко обладают разными свойствами, поскольку элементы систем:

-имеют различную внутреннюю организацию, -по-разному взаимосвязаны.

Поэтому в теории систем есть 2 дополнительные характеристики:

организация системы и структура системы. Нередко их отождествляют.

Элементы представляют собой кирпичики, из которых строится системы. Они существенно влияют на свойства системы, в значительно степени определяют ее природу. Но свойства системы не сводятся к свойствам элементов.

Элемент – это далее не разложимая единица при данном способе расчленения, входящая в состав системы. Наличие связей между элементами ведет к появлению в целостной системе новых свойств (эмерджентность), не присущих элементам в отдельности. Для элементов системы характерны некоторые свойства.

18

Свойство – это вхождение вещи, элемента в некоторый класс вещей, когда не образуется новый предмет; характеристика, присущая вещам и явлениям, позволяющая отличать или отождествлять их.

Все элементы обладают 2 видами свойств: -элементальность при данном способе расчленения,

-свойства природы элементов (например, свойства химических элементов – валентность, атомные веса; свойства живых организмов – место в иерархии видов, активность; свойства человека – система ролей, статусов, ценностей, интересов и т.п.).

Элементы в системе находятся не сами о себе, а связаны один с другим. Под связью понимается любого рода взаимоотношения между частями системы. Она выступает в виде качества, которое присуще материи и заключается в том, что все предметы, явления объективной действительности находятся в бесконечно многообразной зависимости и в многообразных отношениях.

Связь – взаимное ограничение объектов, создающее ограничение на их поведение, зависимость между ними, обмен между элементами веществом, энергией, информацией. Связи играют исключительно важную роль в системе. На них ложится значительная смысловая нагрузка в понимании природы систем. Без них принципиально невозможна система.

Связи выполняют в системе несколько функций, наиболее важные из

них:

-системообразующая – связи выступают основой архитектоники системы, обеспечивают взаимодействие элементов, их взаимное влияние, участие в общесистемных процессах;

-специфицирующая – связи задают конкретные свойства системы, ее специфику. Определенный набор, характер, направленность и другие характеристики связей системы предопределяют ее свойства, функциональные возможности и развитие;

-витальная – связи обеспечивают жизнедеятельность системы, они поддерживают обмен системы с окружающей средой, изменения в связях предопределяет характеристики различных этапов развития системы.

При функциональном подходе связи рассматриваются с точки зрения выполняемой ими функции. При этом выделим 2 вида:

-нейтральные (или статические), при которых действие и противодействие равны по величине, изменений не происходит;

-функциональные, характеризующиеся тем, что действие и противодействие не совпадают, и элемент начинает реализовывать в системе некоторую функцию:

19

-связи порождения (причинно-следственные связи),

-связи преобразования – реализуются путем непосредственного взаимодействия 2 объектов с переходом их в новое состояние;

-связи строения (структурные) – обеспечивают строение системы;

-функциональные связи (в узком смысле слова) – обеспечивают функционирование системы;

-связи развития – смена состояний отличается качественными изменениями;

-связи управления – обеспечивают процесс управления системой. Кроме того, под функциональный подход попадают прямые и

обратные связи, каждая из которых выполняет свое назначение. Обратная связьинформирует вход системы о состоянии ее выхода, а прямая – связывает один элемент с другим. Обратным связям принадлежит исключительно важная роль в управлении, поскольку они несут для субъекта управления необходимую информацию об объекте управления.

При содержательном подходе связи подразделяются на:

1.энергетические – процессы передачи энергии между элементами

системы;

2.материально-вещественные – характеризуются материальновещественными преобразованиями;

3.информационные – представляют собой информационные потоки. Связи выступают важнейшей системной характеристикой. Можно с

уверенностью утверждать, чем большим числом связей характеризуется система, тем она сложнее.

Максимальное количество связей в системе определяется числом возможных сочетаний между элементами и может быть найдено по формуле

1:

C = n(n-1), (1)

где n – количество элементов, входящих в систему; С – количество связей между ними. Если система состоит из 5 элементов (n=5), то максимальное количество связей для нее равно 20 (С=5*4=20).

Структура системы (лат. structura – строение, порядок связи) – это совокупность устойчивых связей между элементами системы, которые обеспечивают целостность системы и тождественность самой себе. Структура намного богаче состава, так как состав отвечает на вопрос: «Из чего состоит система?», аструктура обеспечивает ответ на более сложный

20

вопрос: «Как устроена система?».

Любая структура описывается следующими основными характеристиками:

-общим числом связей, характеризующих сложность системы; -общим числом взаимодействий, которые определяют устойчивость

системы; -частотой связей, то есть количеством связей, приходящихся на один

элемент, определяющих интенсивность взаимодействия элементов; -числом внутренних связей, которые определяют внутреннее

устройство системы; -числом внешних связей, характеризующих взаимодействие системы со

средой, ее открытость.

Для практической деятельности особенно важны две проблемы: описание и оптимизация структур. Для описания структур применяется теория графов.

Граф – графическая модель структуры, которая состоит из множества вершин и ребер (дуг), символизирующих элементы и их связи. Граф определяется: множеством вершин графа и множеством пар вершин, между которыми существует связь.

Теория графов – это область дискретной математики, занимающаяся исследованием и решением разнообразных проблем, связанных с графами. Для графа свойственно то, что число путей, по которым можно пройти от одной вершины к другой, отличается разнообразием. При этом наблюдаются различия в длительности этих путей.

На идее сокращения пути прохождения между крайними вершинами графа строится оптимизация структур.

Под организацией (с позднелатинского – «сообщаю стройный вид», «устраиваю») понимают внутреннюю упорядоченность элементов целого, а также совокупность процессов, ведущих к установлению взаимосвязей между отдельными частями системы.

Термин, с одной стороны, характеризует положение элементов системы относительно один другого и выступает термином отражения статики системы, с другой стороны, в нем присутствует динамический контекст, когда под организацией понимается сам процесс упорядочения системы, которая до этого характеризовалась определенным уровнем организации. В этом смысле организацию нередко понимают как непрерывный и устойчивый процесс становления и приобретения новых свойств.