Системный анализ и теория систем

Лекция №5. Общесистемные

закономерности

5.1. ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИ И ЦЕЛОГО

5

.1.2. ЦЕЛОСТНОСТЬ

5.

2

. ЗАКОНОМЕРНОСТИ

ИЕРАРХИЧЕСКОЙ УПОРЯДОЧЕННОСТИ

СИСТЕМ

5.

3

. ЭНТРОПИЙНЫЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

5.

4

. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ

5.

5

. ПОЛИСИСТЕМНОСТЬ

Системный анализ и теория

систем

2

Общесистемные закономерности

Первоначально необходимо определиться с понятием «закономерность». Если закон

абсолютен и не допускает никаких исключений, то закономерность менее категорична.

Закономерностью называют часто наблюдаемое, типичное свойство (связь или

зависимость), присущее объектам и процессам, которое устанавливается опытом.

Для нас наибольший интерес представляет общесистемная закономерность.

Общесистемные закономерности – это закономерности, характеризующие

принципиальные особенности построения, функционирования и развития сложных

систем.

Эти закономерности присущи любым системам, будь то экономическая,

биологическая, общественная, техническая или другая система.

5.1. Закономерности взаимодействия части и целого

5.1.1. Эмерджентность

При объединении элементов в систему наблюдается явленние эмерджентности.

Эмерджентность (от англ. emergence — возникновение, явление нового) — это

возникновение в системе новых инегративных качеств, не свойственных её

компонентам.

2

Системный анализ и теория

систем

3

Эмерджентность является одной из форм проявления диалектического закона

перехода количественных изменений в качественные ( о том, что объединение

элементов создает новое качество, человечество знало давно, еще со времен

Аристотеля). Чем проще система, чем из меньшего числа элементов и связей она

состоит, тем меньше проявляет она системное качество, и чем сложнее система, тем

более непохожим является её системный эффект по сравнению со свойствами каждого

элемента [19].

Из данной закономерности следует важный практический вывод: невозможно

предсказать свойства системы в целом, разбирая и анализируя её по частям.

Кроме эмерджентных свойств, у системы сохраняются отдельные свойства,

свойственные её элементам.

Пример. Вес системы равен весу её элементов.

5.1.2. Целостность

Более общей закономерностью, чем эмерджентность, является целостность.

Если изменение в одном элементе системы вызывает изменения во всех других

элементах и в системе в целом, то говорят, что система ведет себя как

целостность или как некоторое связанное образование.

Целостность возникает благодаря связям в системе, которые осуществляют перенос

(передачу) свойств каждого элемента системы ко всем остальным элементам.

3

Системный анализ и теория

систем

4

Предельным случаем целостности является абсолютная целостная система.

Благодаря абсолютно жестким связям такая система может находиться только в

одном состоянии, поэтому энтропия ее равна нулю. Абсолютно жесткие связи

предполагают передачу свойств от элемента к элементу без потерь (с

максимально возможным коэффициентом передачи: к = 1). Тогда воздействие на

любой элемент системы тождественно отразится во всех элементах и в системе в

целом.

В реальных системах связи между элементами не являются абсолютно жесткими

(к < 1), из-за чего система может находиться в нескольких состояниях. В этом

случае воздействие на элемент системы отразится во всех элементах и в системе в

целом, но с неким «затуханием».

Следствием целостности является наличие побочных эффектов как

положительных, так и отрицательных. Когда осуществляется какое-либо

изменение в одной части системы, его влияние распространяется в разные

стороны, подобно кругам на воде от брошенного в нее камня; поэтому действия в

пределах системы не могут быть ограничены только отдельной ее частью.

Ярким примером является воздействие лекарств на организм: нет такого

лекарства, которое, кроме положительного воздействия на больной орган, не

имело бы побочных эффектов его применения для других частей организма

(иногда положительных, но чаще отрицательных).

4

Системный анализ и теория

систем

6

ПРИМЕРЫ.

Из электронных деталей может быть построена система управления

светофором. Полученная система обладает новыми свойствами по сравнению

со свойствами отдельно взятых элементов, но и элементы утрачивают при

объединении в систему часть своих свойств. Транзистор мог бы

ИСПОЛЬЗОваться в устройствах для усиления высокочастотных

электрических КОЛЕБАНИЙ и качественного воспроизведения звуков в

радиоприемниках, телевизорах И Т. П. Однако, став элементом системы

управления светофором, он «утратил» ЭТИ ВОЗможности и сохранил только

свойство работать в режиме переключения.

Человек с хорошими вокальными данными, попав на работу в бухгалтерию,

«теряет» это свойство. И напротив, руководитель, живший и работавший вне

коллектива, не имел возможности проявить свои менеджерские свойства, А

«приобрёл» их, только попав в коллектив.

В связи с вышесказанным может показаться, будто свойства системы вообще

не зависят от свойств элементов. На самом деле это не так: свойства системы

зависят от свойств составляющих её элементов [4]:

Qs = f(qi)

6

Системный анализ и теория

систем

7

ПРИМЕР. Если в светофоре ТРАНЗИСТОР ИЛИ ДРУГОЙ ЭЛЕМЕНТ ВЫШЕЛ ИЗ

СТРОЯ или был поставлен датчик с другой чувствительностью, ТО ЛИБО

СИСТЕМА управления светофором вообще перестанет существовать и выполнять

свои функции либо, по крайней мере, сменятся ЕЁ ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Аналогично замена элементов в организационной структуре системы управления

предприятием МОЖЕТ СУЩЕСТВЕННО повлиять на качество его

функционирования. [4]

5.1.3. АДДИТИВНОСТЬ

Противоположный случай – поведение объекта, состоящего из совокупности

частей, совершенно не связанных между собой; здесь изменение в каждой части

зависит только от самой этой части. Такое свойство называют физической

аддитивностью, суммативностью, независимостью, обособленностью.

Если изменения в системе представляют собой сумму изменений в её

отдельных частях, то такое поведение называется обособленным, или

физически суммативным.

Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы

РАСПАВШЕЙСЯ ПА НЕЗАВИСИМЫЕ элементы: тогда становится справедливым

равенство [4]:

Qs = сумма (от i=1 до n) qi

7

Системный анализ и теория

систем

10

распад системы на независимые части с потерей общесистемных свойств;

изменения в направлении возрастающего деления на подсистемы с увеличением их

самостоятельности или в направлении возрастающей дифференциации функций, что

характерно для систем включающих в себя некоторый творческий рост или процессы

эволюции и развития.

Примеры:

Эмбриональное развитие, при котором зародыш проходит путь от целостности до

такого состояния, когда он ведёт себя как совокупности частей, независимо

развивающихся в специальные органы.

При развитии таких технических систем, как телефонная есть или

автоматизированные системы управления, в соответствии с определенным замыслом

происходит разделение на подсистемы, конструирование и развитие которых

впоследствии осуществляются относительно независимо.

Прогрессирующая систематизация – это, в противоположность

прогрессирующей изоляции, процесс, при котором изменение системы идет в

сторону целостности.

Прогрессирующая систематизация может состоять в усилении ранее существовавших

связей между частями системы, появлении и развитии новых связей между ранее не

связанными между собой элементами или подсистемами, добавлении в систему новых

элементов.

10