2.2. Класифікація систем

2.2.1. Про класифікацію взагалі. Класифікація - впорядковуючий розподіл систем (або їх елементів) по загальних (об'єднуючих) і розрізнювальних ознаках, особливим випадком якого виступає їх стандартне групування по класах і підкласах, яке дає змогу встановлювати родо-видові співвідношення (градації) систем. Мета класифікації - згрупувати схожі системи (або їх елементи) для

обгрунтування загальних методів дослідження. Класифікація створює наочність, оглядність і перспективу, відображаючи високий рівень знання досліджуваної системи (або їх елементів), процесу, явища. Зауважимо, що для багатьох описових наук класифікація є не тільки основним засобом дослідження, але й майже самоціллю.

У пізнанні класифікація здійснюється через побудову систем співпідпорядкованих понять, кожне з яких отримує суворо фіксоване місце відносно вищих і нижчих класифікаційних рубрик (класів, родів, видів і т.д.). При цьому повинні виконуватись певні логічні правила розподілу обсягу понять, обліку співрозмірності елементів класифікаційної системи та інші. Суттєвим є вибір основ класи­фікації, для чого відбираються найбільш важливі в практичному й теоретичному відношенні ознаки. Результати класифікації відби­ваються у вигляді таблиць та схем, у вигляді переліку і т.п.

Прийоми класифікації використовуються при статистичній обробці економічної інформації. Класифікація - важлива пізна­вальна процедура, що дає можливість правильно орієнтуватися в складних ситуаціях, багатоелементних взаємодіях, вивчати ієрархічні зв'язки складних систем, їх структурні та системні характеристики, виявляти закономірності в безлічі явищ.

2.2. Розглянемо тепер питання, які пов'язані з класифікацією систем з точки зору системного підходу. Загальна теорія систем використовує класифікацію систем за різними ознаками. Найбільш типовими є класифікації за [70]:

1) видами (класами) систем: матеріальні; енергетичні; інфор­маційні тощо;

2) природою систем: фізичні; біологічні; технічні; математичні; економічні; соціальні тощо;

3) особливостями структури систем: унітарні; мультипліка-тивні; центральні; ієрархічні; змінні; оптимальні; надлишкові; нерівномірні тощо;

4) за властивостями систем: ефективність; надійність; спосте-режуваність; керованість; стійкість; вартість; організованість; емер-джентність; цілісність; технологічність; системність; функціональ­ність; інформаційність; комунікабельність; економічність; агрегатив-ність; автономність; відкритість; зовнішність; швидкодія; окупність; дефіцитність; динамічність; циклічність тощо;

5) поведінкою систем: примітивні; програмні; рефлексно-адаптивні; евристичні; що розвиваються тощо.

Найбільш загальною класифікаційною ознакою систем по відношенню до зовнішнього середовища можна вважати розподіл систем на системи відкритого і закритого видів. Для систем закритого виду дією об'єкта на середовище і навпаки нехтують, а для систем відкритого виду - береться до уваги те, що характеристики середовища (у загальному випадку) залежать від реакцій об'єкта керування та навпаки. Зовнішнє середовище може впливати на об'єкт керування, змінюючи множини його вхідних і вихідних змінних та внутрішніх станів (рис. 2.1), де U - множина можливих вхідних впливів на систему відповідно до її цілей; V - множина вихідних реакцій системи; А - множина внутрішніх станів системи; Z -множина зовнішніх впливів на систему (середовище, у якому функціонує система); F_А - оператор (множина операторів), які переводять систему з одного стану в інший; F_V — оператор (множина операторів), який відображає множину вхідних впливів, станів системи і впливів зовнішнього середовища на множину вихідних реакцій системи. Зазначимо, що такий автоматний підхід часто викорис­товується при імітаційному моделюванні у економіці [36].

(відкрита)

Дія середовища на

об’єкт

Дії об’єкта

Дії середовища на середовище

на оператори

(закрита)

Рис. 2.1 – Типи систем

Дії об'єкта на середовище і середовища на об'єкт можуть мати як детермінований, так і імовірнісний характер.

ВИЗНАЧЕННЯ 2.1. Детермінованими назвемо такі системи, в яких процеси взаємопов'язані таким чином, що простежується ланцюг причин і наслідків, яким притаманна "жорстка" причиновість.

ВИЗНАЧЕННЯ 2.2. Імовірнісними (стохастичними) назвемо такі системи, в яких немає визначеного конкретного взаємозв'язку між вхідними та вихідними змінними, проте можна встановити деякі імовірнісні співвідношення між ними.

За допомогою стохастичних моделей будуються прогнозні оцін­ки систем, що вивчаються. При цьому аналітичні вирази статистичних закономірностей визначаються, наприклад, за допомогою методів математичної статистики, статистичних рішень та економетрії.

ВИЗНАЧЕННЯ 2.3. Індетермінованими назвемо такі системи, для яких встановлення причиново-наслідкових зв'язків на почат­ковому етапі досліджень не є можливим за умов застосування будь-якого відомого апарату математичних засобів.

Прикладами таких систем можуть бути системи з великою розмірністю параметрів, неповнотою, невизначеністю або взагалі відсутністю опису параметрів тощо. Інакше кажучи, ці системи являють собою так звані "чорні ящики", для дослідження яких можуть бути застосовані, наприклад, методи імітаційного моделювання, деякою мірою методи експертних оцінок, різні евристичні методи і т. ін. Результатом використання цих методів є розширення знань про ) систему з метою залучення у подальшому формалізованих методів дослідження, що дає змогу у підсумку віднести систему, яка розглядається, до класу детермінованих або стохастичних. Класифікація систем з точки зору відкритості та закритості систем наведена на рис. 2.2.

Проблема ідентифікації (у широкому розумінні) зводиться до побудови опису досліджуваної системи або її елементів у вигляді структурно-функціональних відношень. Ця проблема тісно пов'язана із задачами параметричної надійності та теорії статистичних рішень.

Професор Лінчепнінського університету (Швеція) Л. Льюнг, предмет теорії ідентифікації визначив наступним чином: "Форму­вання моделей на основі результатів спостережень і дослідження їх властивостей — от, по суті, основний зміст науки. Моделі ("гіпотези", "закони природи", "парадигми" і т.п.) можуть бути більш-менш формалізованими, але всі мають ту головну особливість, що зв'язують спостереження в деяку загальну картину. Вирішення завдання побудови математичних моделей динамічних систем за даними спостережень за їх поведінкою становить предмет теорії ідентифікації, що тим самим стає елементом загальної наукової методології.

Проблема аналізу, тобто дослідження поведінки моделі за її описом. У межах цієї проблеми можна виділити два основних кола задач:

- вивчення поведінки моделі за описом, що задається;

- дослідження впливу на поведінку моделі характеристик її опису.

До першого типу належать такі задачі: знаходження подій, які подані в моделі, оцінка якості її функціонування, контроль цієї якості і т. ін. Другий тип включає задачі оцінки чуттєвості показників якості до варіацій параметрів зовнішнього середовища, аналіз інваріантності поведінки моделі до її параметрів та структури тощо.

Проблема синтезу, тобто побудови опису моделі за її поведінкою. Ця проблема також має два аспекти: параметричний і структурний.

У першому випадку використовується можливість впливу на поведінку моделі шляхом зміни її параметрів або імовірнісних характеристик. Таке "параметричне" керування дає можливість ввести визначені критерії оптимальності, які формалізують процедуру пара­метричного синтезу. У теоретичному і практичному аспекті наслідки реалізації параметричного синтезу, без сумніву, становили б інтерес при дослідженні взаємодії економічних систем (наприклад, банків) із зовнішнім середовищем і їх колективної поведінки.

У другому випадку вирішуються, по суті, задачі введення такої надмірності в опис моделі, яка забезпечує потрібну поведінку моде­льованої системи. Тут безсумнівний тісний зв'язок прогностичних моделей і моделей, які реально існують.

Проблема складності моделі і її зв'язок з економічними проблемами. Розв'язання цієї проблеми є однією з першочергових базових задач при визначенні пріоритетності системних досліджень. Зазначимо, якщо внутрішня складність системи є абсолютною і визначається множиною елементів, зв'язків, перехідних процесів і т. ін. саме цієї системи, то зовнішня (по відношенню до спостерігача або дослідника) складність системи є відносною оцінкою. Внутрішня та зовнішня складність системи, своєю чергою, визначаються її структурною і функціональною складністю.

Проблема розкладання збурювальної змінної (яка є складо­вою моделі системи) на складові - це визначення "вагових коефіцієнтів" параметрів, тобто часток, які вносять ці складові у загальну величину збурювальної змінної, відповідно впливаючи також і на "прогностичну" модель.

Рисунок - 2.2. Класифікаційна таблиця