Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Общая теория систем. Учебник

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 154 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

деленности в описании систем. Неструктурируемость обычно связана с трудностями выделения из среды, а стохастичность и нечеткость – с неопределенностью воздействий, поступающих на входы системы.

«Белый ящик» – кибернетическое понятие, характеризующее си- стему, состоящую из известных элементов и преобразующих сигналы по известным алгоритмам или законам. Другими словами, наблюдателю механизм функционирования системы вполне понятен.

«Черный ящик» – кибернетическое понятие, характеризующее функционирование системы, во всех подробностях неизвестное наблюдателю. Представление системы в виде «черного ящика» означает, что при настоящем уровне наших знаний мы не можем проникнуть внутрь системы (или подсистемы) и разобраться, каковы внутренние закономерности, преобразующие входы в выходы. Однако мы можем изучать поведение этих входов и выходов, т.е. зависимость изменений на выходе от изменений на входе. Статистический многократный учет таких изменений позволяет открыть закономерные взаимозависимости между поведением их входов и выходов и представить поведение системы в будущем, а также управлять ею.

Экономическая система представляет собой сложную систему. Наличие группы неуправляемых внешних факторов, различных предпочтений (интересов) у центральных и локальных руководящих органов и множество других факторов делают экономическую систему «черным ящиком» и усложняют задачу системного анализа такой системы. Для оценки результирующего состояния любой экономической системы (предприятия, региональной, национальной экономики и др.) требуется проследить множество связей, что практически невозможно. Некоторые из связей не функциональны по отношению к цели системы, к тому же некоторые элементы системы сами могут оставаться «черными ящиками». Поэтому следует говорить о модели, с помощью которой можно исследовать свойства и поведение системы.

2.3. Связи системы и их виды

Связь – одно из важнейших системных понятий. Атрибутами свя-

зи являются: направленность, пространственность, сила, характер. В соответствии с этими атрибутами связи классифицируются следующим образом (табл. 1).

Прямая связь представляет собой первичное исходное воздей-

ствие на определенный объект. Обратная связь – это отражение данным объектом оказанного на него прямого воздействия, направленное на источник данного воздействия.

При переходе от прямой связи к обратной происходит взаимоза-

Атрибуты связи

Виды связей

Направленность

Направленные:

Ненаправленные Внутренние Внешние

- выходные

Пространственная ориентация

Вертикальные Горизонтальные

Сила проявления

Слабые Сильные

Характер связи

Положительные Отрицательные Нейтральные Связи подчинения:

Связи порождения (генетические)

Роль и место в структуре

Основные Дополняющие Дублирующие:

Контрольные

Продолжительность

Непрерывные Дискретные:

- ситуативные

Вариабельность

Вариабельные Инвариантные

мена субъекта и объекта воздействия. Субъект становится объектом, а объект – субъектом. Прямые и обратные связи находятся в единстве и формируют целостную структуру системы.

Таблица 1 ‒ Классификация связей

Особую роль имеет обратная связь. Именно она характеризует отношение системы со средой. В саморегулируемых системах обратная связь представляет собой реагирование на осуществляемые прямые воздействия. Обратную связь можно, исходя из изложенного, определить как сигнал о реакции среды на результаты функционирования системы. Обратная связь есть функция процесса, которая предназначена для сравнения выхода с его критерием (моделью). Цель обратной связи – управление. Таким образом, обратная связь обусловливает наличие подсистемы, предназначенной для восприятия выхода с целью установления или сохранения управления.

По характеру воздействия выделяют положительные, отрицательные и нейтральные связи. Характер воздействия проявляется в изменении уровня организованности объекта воздействия, соответствующего элемента системы, а также значимости его в данной системе. По- ложительные связи элементов внутри системы повышают организованность и значимость элементов внутри системы, отрицательные – понижают, нейтральные – к существенным изменениям не приводят.

Несколько иначе «работают» связи системы со средой. Положительная связь – сохраняющая тенденции, происходящие в системе изменений того или иного выходного параметра системы. Отрицательная есть противодействующая тенденциям изменения выходного параметра системы. Нейтральная – ничего не изменяет и ничему не противодействует.

Между одними и теми же элементами системы могут одновременно существовать все виды связей. Выделяются следующие варианты соотношений положительных и отрицательных связей:

Встречные прямые положительные связи – взаимоподдержка

(например, отношения между подразделениями предприятия, имеющими общий интерес).

Встречные прямые отрицательные связи – взаимоослабление (например, отношения между подразделениями предприятия, имеющими противоположные интересы).

Встречные прямые связи, имеющие разную знаковость: одни по-

ложительную, другие – отрицательную, приводят к ослаблению одного и усилению другого участника отношений.

Варианты соотношений знаковости прямых и обратных связей следующие:

1. Прямые и обратные связи положительны. В этом случае про-

исходит усиление объекта воздействия и повышение уровня его организованности.

2. Прямые и обратные связи отрицательны. В этом случае пря-

мое воздействие ведет к ослаблению и дезорганизации объекта, обратное противостоит этому и сдерживает процесс дезорганизации.

3. Прямые связи положительны, обратные – отрицательны. В

этом случае прямое воздействие усиливает и организует объект, обратное противостоит этому.

4. Прямые связи отрицательны, обратные – положительны. В

этом случае прямое воздействие ослабляет и дезорганизует объект. Обратное воздействие также способствует этому.

Как видно, первые два варианта взаимоотношений прямых и об-

ратных связей способствуют развитию, последние два варианта ведут к ослаблению и дезорганизации.

По прерывистости связи делятся на непрерывные и дискретные. Непрерывные связи предполагают постоянную взаимообуслов-

ленность и взаимосогласованность функционирования элементов системы (например, отношения иерархической соподчиненности, отношения между цехами-смежниками на предприятии).

Дискретные связи предполагают наличие определенных времен-

ных разрывов в действии. Они, в свою очередь, подразделяются на периодические и ситуативные. Периодические связи характеризуются цикличностью в реализации (например, отношения между бухгалтерией и иными подразделениями по поводу инвентаризации имущества предприятия). Ситуативные связи устанавливаются по мере возникновения соответствующей ситуации (например, партнерские отношения по поводу выполнения заказа).

По пространственной ориентации связи подразделяются на вер-

тикальные и горизонтальные.

Горизонтальными являются связи между элементами одного иерархического уровня (цех – цех, участок – участок, сотрудник – сотрудник). Вертикальными являются связи между элементами разных иерархических уровней (правительство – министерство, предприятие – цех, руководитель – подчиненный).

По вариабельности связи подразделяются на вариабельные и инвариантные.

Вариабельные связи – это связи, которые при определенном изменении ситуации также изменяют свои характеристики.

Инвариантные связи – это связи, которые остаются неизменными

при различном изменении ситуации и условий функционирования системы. Инвариантность может быть обусловлена:

а) сущностными характеристиками системы, ее целевой ориента-

цией и функциональным назначением (например, функциональные связи органов и систем жизнедеятельности человека, связи системы

Интернет, стандартность технологии предопределяет инвариантность связей между технологическими переходами);

б) спецификой реализации связей в конкретной системе (так, стиль

управления предопределяет однозначность связей между руководителем и подчиненным).

По роли и месту в структуре связи подразделяются на: основные,

дополняющие, дублирующие, контрольные, корректирующие.

Основные связи определяют строение системы и формируют глав-

ный контур системы и ее структуры.

Дополняющие связи обеспечивают эффективную реализацию ос-

новных связей. Например, основные (производственные, технологические) связи дополняются логистическими (информационными, транспортными и прочими) связями.

Дублирующие связи обеспечивают гарантированность осуществле-

ния определенных функций системы и ее отдельных частей в случае нарушения обеспечивающих ее реализацию связей. Они подразделяются на постоянно действующие и резервные.

Контрольные связи обеспечивают реализацию функций элементов

системы, согласованность элементов и связей. Они обеспечивают внесение изменений в систему связей, устранение нецелевых отклонений.

Внешние связи системы – это ее связи со средой. Связи между подсистемами системы существенны в понимании

строения системы, они отражают обобщенную структуру системы.

Выводы

Понятие «система» используется в тех случаях, когда хотят охарактеризовать исследуемый объект как нечто сложное, целое, о котором сразу невозможно составить представление. Существует несколько десятков определений понятия «система». В самом общем виде система рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов. При исследовании любой системы необходимо выработать ее «рабочее» определение, исходя из цели исследования. Система – это целостная совокупность взаимосвязанных элементов, имеющая определенную структуру и взаимодействующая с окружающей средой в интересах достижения цели.

Исследователям систем важно понимать, что при изучении любой системы всегда имеют место следующие аспекты:

1. Система в большом разнообразии выступает в виде системы-

объекта и системы-процесса.

2. Система-объект и система-процесс – источник научного си-

стемного знания.

3. Теоретическая, то есть научная, система отражает в сознании

исследователя (наблюдателя) систему-объект и систему-процесс.

4. Теоретическая система движется к большей адекватности от-

ражения системы-объекта и системы-процесса.

5. Практика как сфера применения знаний о системе – исходный

пункт познания, его основа и критерий истинности.

Исследовать систему – это значит раскрыть ее

- сущность – присущие ей свойства;

- состав – качественную и количественную характеристику ча-

стей;

- структуру – внутреннюю организацию и взаимосвязь состав-

ных частей (подсистем, компонентов, элементов);

- функции – целевую активность, жизнедеятельность системы и ее

частей;

- коммуникации – связь, взаимодействие между частями системы

и системы со средой;

- механизмы обеспечения целостности, взаимодействия, развития

и совершенствования;

- историю – начало и источник возникновения, становления, тен-

денции и перспективы развития.

Вопросы для повторения

1. Объясните системность как всеобщее свойство материи.

2. Проанализируйте определения понятия «система».

3. В чем отличие элемента от компонента и от подсистемы?

4. Назовите понятия, характеризующие строение систем.

5. Назовите понятия, характеризующие функционирование си-

стем.

6. По каким признакам можно классифицировать связи в системе?

7. Охарактеризуйте виды связей.

8. Охарактеризуйте обратную связь.

9. В чем отличие положительных обратных связей от отрицатель-

ных?

Классификационный

признак

Классы систем

Вид отображаемого объекта

Технические Биологические Экономические Социальные и т.п.

Вид научного направления, используемого для моделирования

Математические Физические Химические и др.

Наличие в объективной реальности

Абстрактные Материальные

Сила связи со средой

Открытые Закрытые Условно закрытые

Сложность

Простые Сложные Сверхсложные

Природа образования

Естественные Искусственные Смешанные

Развитие

Живые Неживые

Глава 3. ВИДЫ, СВОЙСТВА И МОДЕЛИ СИСТЕМ

3.1. Виды систем

3.2. Свойства систем

3.3. Модели систем

3.1. Виды систем

Системы многообразны. Для понимания их видов системы разделяют на классы по различным признакам. В зависимости от решаемой задачи можно выбрать тот или иной принцип классификации. Классификации систем представлены в табл. 2. Следует отметить, что эти классификации не исчерпывают всего разнообразия систем. Рассмотрим некоторые классификации.

Таблица 2 ‒ Классификации систем

Степень организованности

Плохо организованные Хорошо организованные Самоорганизующиеся

Предсказуемость

Детерминированные Стохастические

Чувствительность к внешним и внутренним воздействиям

Жесткие Мягкие

Реакция на возмущающие воздействия

Активные Пассивные

Способ управления

С внешним управлением Самоуправляемые С комбинированным управлением

Изменение системы (функционирования) в пространстве и времени

Статические Динамические

Цель

Целенаправленные Нецеленаправленные

Степень однородности элементов

Гомогенные Гетерогенные

Окончание табл. 2

Абстрактные и реальные (материальные конкретные) системы.

Реальные системы (материальные системы) – это системы, элементы которых являются физическими объектами. Они подразделяются на два подкласса:

а) естественные – системы самой природы, к которым относятся:

- неживые – вид физических систем неорганической природы;

- живые – вид биологических систем;

б) искусственные – системы, создаваемые деятельностью людей. Среди них выделяются:

- технико-технологические – вид систем, включающих объекты –

системы целевого назначения и системы, управляющие этими объектами в соответствии с определенной технологией;

- социальные – вид систем человеческого общества.

Абстрактные – это системы, все элементы которых являются понятиями. Они есть продукт мышления, результат отражения реальных систем в мышлении людей. Эти системы подразделяются на два

класса:

1) генерализующие – системы обобщающего отражения реаль-

ной действительности. Среди них выделяют:

- понятийные – вид концептуальных систем (теории, методологи-

ческие построения, включая и математические);

- знаковые – вид семиотических систем, важнейшие из которых –

лингвистические (знаковые);

2) непосредственного отражения – системы, отражающие

определенные свойства (аспекты) конкретных систем. В этом подклассе два вида:

- математические модели;

- логико-эвристические.

Открытые и закрытые системы. Понятие открытой системы ввел Л. Фон Берталанфи [11]. Открытые системы характеризуются широким набором связей с внешней средой и сильной зависимостью от нее. Они обмениваются со средой массой, энергией и информацией.

Любая открытая система – часть более общей системы или несколь-

ких систем. И если выделить из этого сложного образования собственно исследуемую систему, то оставшаяся часть и будет ее средой. Следовательно, все материальные (реальные) системы открытые. Открытая система связана со средой через сеть внешних связей. При исследовании открытых систем и описании их структур в структуру включают не только внутренние связи между элементами системы, но и внешние связи со средой. При описании структуры внешние связи обычно разделяют на входные, посредством которых среда действует на систему, и выходные, посредством которых система воздействует на среду. Совокупности элементов этих связей (каналов), называются соответственно входными и выходными полюсами системы.

Закрытые системы характеризуются главным образом внутрен- ними связями, слабо зависят от внешней среды.

Условно закрытые системы взаимодействуют со средой строго определенным образом через соответствующие входные полюса.

Закрытые системы могут создаваться в лабораториях как абстрактные модели с целью первичного изучения свойств реальных систем, а при дальнейшем изучении переход для данных систем должен быть как к открытым.

Главное в определении системы по ее связи со средой заключает-

ся в описании воздействий среды на систему и изучении процессов обмена «система-среда» и факторов неопределенности влияния среды на систему. Среда – основной источник неопределенности в описании систем.

Целенаправленные и нецеленаправленные системы. Целенаправленные, целеустремленные системы подразделяются на системы, в которых цели задаются извне (в закрытых системах), и системы, в которых цели формируются внутри системы (в открытых, самоорганизующихся системах).

Простые, сложные и сверхсложные системы. Существует не- сколько подходов к разделению систем по сложности.

Г.Н. Поваров [41] связывает сложность с размерами системы, с коли-

чеством элементов. Согласно его подходу, малые (простые) системы включают порядка 10

элементов, большие саморегулирующиеся – до

106 элементов, саморазвивающиеся – 1010-1014 элементов.

Б.С. Флейшман [70] в качестве признака выделяет сложность поведения системы.

Ю.И. Черняк [74] разделяет большие (по величине, количеству элементов) и сложные (по сложности связей, алгоритмов поведения) системы.

В.С. Анфилатов, А.А. Емельянов, А.А. Кукушкин [8] к сложным системам относят системы с неоднородными связями между элементами. Большими они считают системы, представляющие совокупность однородных элементов, объединенных связью одного типа.

Как видно, часть исследователей сложность и размер системы соединяют в понимании, другая часть их разделяет. Нет четкого разграничения между простыми и сложными системами. Главная причина – многоаспектность понятия сложности.

Сложность системы можно определить по разным признакам, соответствующим аспектам изучения систем [53]:

- структурная сложность – по количеству и разнообразию эле-

ментов и связей между ними; количеству иерархических уровней и общему числу подсистем;

- сложность поведения – по характеристикам множества состоя-

ний; правилам перехода из состояния в состояние; правилам воздействия среды на систему и обратно; степенью неопределенности этих характеристик и правил;

- сложность выбора поведения в многоальтернативной ситуации:

выбор обусловливает гибкость реакции системы (осуществляющей его) на заранее неизвестные воздействия среды (адаптивные, самоорганизующиеся, прогнозирующие и другие системы);

- сложность развития системы (эволюционный аспект).

Сложной называют систему, имеющую хотя бы одну из трех тре- буемых характеристик:

1) возможность разделения на подсистемы, изучение каждой из

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 154 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]