Субъект ↔ Объект ↔ Цель ↔ Язык

(исследователь) исследования исследования исследования

При изложенном подходе понятие «система» приобретает мировоззренческий характер. Поэтому на третьем, более высоком уровне абстракции систему можно определить как мировоззренческую философскую категорию, как способ мышления.

При определении понятия системы, как было показано выше, ключевыми словами являются «элемент системы», «цель системы», «упорядоченность отношений». Более детально остановимся на некоторых из них. Рассмотрим, прежде всего, понятие «Элемент системы».

Поскольку любая достаточно сложная система имеет множество иерархических уровней (подсистем) и отдельных структурных единиц, то можно провести ее декомпозицию (расчленение на составные части) При этом под элементом системы будем понимать ту конечную структурную единицу, которая не подлежит дальнейшему расчленению без потери качества рассматриваемой системы. Дальнейшее расчленение системы приведет нас к качественно новой системе. Как примеры рассмотрим следующие системы:

Вселенная ↓ Галактики (например, Млечный путь) ↓ Звездные системы (например,Солнечная система) ↓ Планетарные системы (напр, система Земля-Луна) ↓ Отдельное небесное тело (напр., Луна)

Народное хозяйство страны ↓ Народнохозяйственные комплексы (ФПК, ВПК,…) ↓ Отрасли (сельское хозяйство, сельскохозяйственное машиностроение ↓ ………………………. Отдельное предприятие и его подразделения ↓ ………………………. Работник

Высшее учебное заведение ↓ Ректорат ↓ Деканат ↓ Кафедра ↓ Преподаватель ↓ Студент

В первом примере неделимый элемент данной системы – отдельное небесное тело. Но, в то же время, небесное тело мы можем рассматривать как качественно новую систему, состоящую, в свою очередь, из подсистем:

Небесное тело →вещество → молекулы →атомы →элементарные частицы…

Во втором примере конечный неделимый элемент данной системы – работник (дальнейшая декомпозиция приводит нас к рассмотрению работника как биологической системы, то есть к системе с новым качеством и соответственно новыми подсистемами (организм → органы → ткани → клетки → внутриклеточные структуры → … далее снова начинается система с новым качеством: вещество – молекулы → и т.д.).

В третьем примере конечным элементом системы является студент, поскольку при дальнейшей декомпозиции мы снова переходим к другой системе с другим качеством.

В рассмотренных примерах дана схема вертикальной иерархии подсистем. При горизонтальной иерархии структурные элементы располагаются на одном и том же уровне. В этом случае анализ состоит в рассмотрении тех свойств каждого элемента, которые влияют на другие элементы и подсистемы.

Как уже было отмечено выше, один и тот же элемент исследуемой системы может рассматриваться как элемент, принадлежащий к разным системам. В этом заключается свойство относительности систем.

При определении системы как объекта исследования особое значение имеет формирование ее цели.

Одна из основных характеристик системы – ее цель. Следует обратить особое внимание на двойственность целей системы.

1) Цель системы может быть имманентной, внутренне присущей, изначально заданной, как, например, генетически заложенная программа развития живого растительного организма (от прорастания семени до созревания нового поколения семян). Это характерно для естественных саморегулирующихся и самовоспроизводящихся систем.

2) В то же время, в большинстве случаев, при исследовании социально-экономических систем или систем, искусственно создаваемых, цель формируется и задается самим исследователем, то есть привносится извне. Так, рассматривая технологию производства картофеля, как целостную систему, руководитель предприятия может по разному сформулировать цели этой системы. Например:

- Обеспечить максимум производства валовой продукции;

- Обеспечить минимум производственных затрат для получения некоторого заранее заданного объема продукции с учетом рыночного спроса;

- Обеспечить максимум прибыли.

При каждой постановке задачи формируется свой специфический критерий эффективности достижения цели (в первом случае экстремальное значение критерия – максимум продукции, во втором – минимум затрат, в третьем – максимум прибыли).

Достижение поставленной цели предполагает целенаправленное управление системой. Цель управления системой – оптимизация поведения системы в динамике по заданному критерию. Здесь мы непосредственно выходим на проблему оптимального управления и принцип оптимальности.

Принцип оптимальности в кратком изложении сводится к следующему:

1) Поставлена задача, которая допускает множество вариантов решения (например, предприниматель может использовать полученную прибыль на увеличение производства той же продукции, организовать производство новых видов продукции в целях диверсификации возможных рисков, купить ценные бумаги и т.д.). При этом возможных вариантов сочетания направлений использования денежных средств может быть неограниченно много.

2) Имеющиеся ресурсы всегда ограничены (размер финансов ограничен, трудовые ресурсы и технические возможности также ограничены);

3) имеются некоторые ограничительные условия, которые нужно соблюдать (например, площадь сельскохозяйственных угодий составляет всего 2000 га, работников в хозяйстве всего 85 человек, спрос на некоторые виды продукции на рынке ограничен и т.д.);

4) Известны технико-технологические коэффициенты затрат, цены на реализуемую продукцию и др. экономические нормативы;

5) Сформулирована конкретная целевая функция, критерий оптимальности (например, обеспечить максимум прибыли).

Решение оптимизационной задачи позволит определить такую структуру производства, которая при заданных условиях обеспечит получение максимума прибыли. Выбор критерия оптимальности всегда зависит от самого постановщика задачи^*.

1.3. Классификация систем.

Любая классификация многоаспектна, поскольку любое явление можно дифференцировать по различным признакам. Поскольку в качестве систем мы рассматриваем явления в самых различных предметных областях, то и системы можно классифицировать по их происхождению, специфике составляющих их элементов, характеру взаимодействия с окружающей средой, характеру движения, характеру причинной обусловленности событий в процессе взаимодействия элементов, степени сложности.

1) По происхождению системы делятся на естественные, возникшие независимо от человека (например, солнечная система), и искусственные, то есть созданные человеком (например, система машин, система математических методов и т. п.). В процессе хозяйственной деятельности специалистам приходится управлять поведением как искусственных, так и естественных систем.

2) По специфике составляющих систему элементов (то есть по их природе) различают системы материальные и абстрактные. Элементы, образующие систему, могут быть самыми различными по своей природе. Если система состоит из множества материальных объектов, то данная совокупность элементов, целенаправленно взаимодействующих между собой, представляется как физическая (материальная) система. Например, здание городского метро, как физическая система, состоит из множества конструктивных элементов; грузовая автомашина, как система, состоит из множества узлов, механизмов, деталей; солнечная система состоит множество небесных тел и т.д. Абстрактные системы имеют свои специфические элементы. Примерами абстрактных систем могут служить знаковые системы (русский алфавит, система линейных уравнений). К абстрактным системам относятся системы понятий (напр., система философских категорий), система взглядов (напр., система взглядов Эммануила Канта и т.д.). В управлении современным сложным производством абстрактные системы играют не меньшую роль, чем материальные.

3) По характеру взаимодействия с средой различают открытые и замкнутые системы. В открытой системе происходит непрерывный обмен с внешней средой. Система и среда обмениваются энергией, веществом, информацией. Открытая система непрерывно взаимодействует с средой. Все биологические, технические, экономические системы являются открытыми системами. Иногда используют термин «очень открытые системы», подчеркивая тем самым особо интенсивный характер взаимодействия системы с средой. Например, завод по производству автомашин можно назвать очень открытой системой, поскольку завод получает практически все комплектующие детали со стороны, а всю продукцию реализует также другим организациям. В замкнутой системе ее элементы взаимодействуют только между собой и не связаны с внешней средой. Строго говоря, абсолютно замкнутых систем, то есть систем, которые не обмениваются с окружающей средой веществом, энергией и информацией не существует. Если бы они даже существовали, мы бы их не могли обнаружить. Любые реальные системы подвергаются воздействию среды и сами оказывают влияние на нее. Но иногда в методических целях полезно абстрагироваться от несущественных в условиях данной задачи взаимодействий системы со средой и рассматривать ее как замкнутую, например, в смысле обмена информацией. Так, компьютер, выполняющий в автоматическом режиме по определенному алгоритму некоторую расчетную задачу, представляет собой информационно замкнутую систему. Поэтому можно говорить лишь об относительно замкнутых системах.

4) По характеру причинной обусловленности событий в процессе взаимодействия элементов, в частности, по характеру зависимости выходных реакций системы от входных импульсов, различают детерминированные и вероятностные системы. Если в процессе взаимодействия последовательность событий в цепи «причина – следствие» однозначно предопределена, то есть, зная характер входных импульсов можно точно предсказать, какой будет ожидаемая реакция на выходе, то такие системы называют детерминированными. Связи в детерминированных системах носят жесткий, функциональный характер. Поведение таких систем в любой момент времени предсказуемо (например, зная коэффициент расширения металла и величину изменения температуры можно точно предсказать, на какую величину изменится длина металлического стержня; зная законы движения планет солнечной системы можно точно предсказать время солнечных и лунных затмений и т.д.). С точки зрения процессов управления хозяйственными системами такие детерминированные системы не представляют интереса. В то же время следует иметь в виду, что в реальных практических условиях строго детерминированные системы встречаются крайне редко в силу того, что в любой системе имеют место случайные факторы. Случайность существует всюду. Даже в самых простых детерминированных системах могут произойти случайные сбои. Так, нажатие на спусковой механизм заряженного пистолета сопровождается выстрелом не во всех 100% случаев. На практике чаще всего мы имеем дело с вероятностными системами. Вероятностными называются такие системы, последовательность событий в которых строго не детерминирована и носит вероятностный характер: при одних и тех же воздействиях на вход системы, на выходе мы получаем различные реакции на выходе, то есть вместо конкретного результата мы имеем некоторое распределение выходных величин. Например, даже при изготовлении деталей на хорошо отлаженных автоматических станках мы получаем не абсолютно точные одинаковые размеры деталей, а некоторый разброс показателей размеров. Увеличение заработной платы всем работникам на одинаковый процент (например, на 20 %) не сопровождается одинаковым приростом производительности труда. Поведение вероятностных систем точно предсказать невозможно, оно предсказуемо лишь с определенной вероятностью. Прогнозы о поведении таких систем строят в терминах теории вероятностей. Например, вывод формулируется так: «с вероятностью 0,95 можно утверждать, что увеличение заработной платы работникам на 20 % приведет к росту производительности труда на 25 %. В этой формулировке вероятность 0.95 характеризует степень достоверности вывода (в пяти случаях из ста наши предположения могут оказаться ошибочными. Поэтому при таких выводах всегда приходится указать вероятную величину возможной ошибки предсказания.

5) По степени сложности системы принято делить на простые, сложные и очень сложные. При рассмотрении свойств систем было отмечено, что системы различаются числом элементов, степенью разветвленности структуры, разнообразием. Именно эти признаки характеризуют степень сложности систем.

5.1. Простыми называют системы, состоящие из небольшого числа элементов, с простыми взаимосвязями, неразветвленной внутренней структурой, целью которых является выполнение элементарных функций. Исследовать и описывать структуру и поведение таких систем достаточно легко. Примерами таких систем являются чередование культур в севообороте, электрическая осветительная сеть в аудитории и т.п.

5.2. Система называется сложной, если число элементов в ней значительно, но еще обозримо и поддается исчислению, структура взаимосвязей и взаимодействий имеет разветвленный характер, выполняемые функции разнообразны. В то же время, несмотря на сложность структуры и выполняемых функций, система поддается описанию. Примером сложной системы может служить сельскохозяйственное предприятие.

5..3. Очень сложными принято называть системы, сущность взаимосвязей в которых недостаточно изучена и не вполне понятна. Исчерпывающее описание структуры и поведения таких систем при данном уровне знаний не представляется возможным. Очень сложными системами являются вселенная, общество, экономика, мозг.

Классификацию систем по сложности можно представить в виде следующей схемы (табл. 2.1).

Таблица 2.1. Признаки классификации систем по сложности

Признаки сложности систем	Классы систем по сложности
	Простые	Сложные	Очень сложные
1. Число элементов (подсистем, уровней иерархии)	незначительно, легко перечислить	велико, но исчислить можно	не всегда исчислимо, часто стремится к бесконечности
2. Характер структуры	не разветвленные, простые структуры	структура разветвленная, многоуровневая	структура многообразна, не всегда до конца выяснена
3. Выполняемые функции	простые однозначные	сложные, многоцелевые системы	функции многообразны, не до конца изучены
4. Возможность описания	легко поддается описанию	описать можно в терминах теории вероятностей	описание путем декомпозиции на части
П р и м е р ы	ключ от дверного замка, молоток	завод, предприятие	общество, вселенная, мозг

Рассматривая приведенную классификацию систем, следует иметь в виду, что не существует строгой количественной меры оценки сложности систем по числу элементов, степени связности, характеру структуры, организованности и т. д. Границы в этой классификации достаточно условны. Жестких критериев дифференциации систем по сложности нет.

5.4. Условность и относительность границ при классификации состоит еще и в том, что иногда термином «сложная система» обозначают не конкретную систему, относящуюся к данному типу, а метод исследования систем при решении многоцелевых задач. Например, при обосновании выбора места для размещения крупного животноводческого комплекса или промышленного комбината приходится рассматривать одновременно множество аспектов, которые часто несопоставимы (возможности сырьевой базы, наличие квалифицированной рабочей силы, состояние транспортной сети, возможности обеспечение водой, варианты утилизации отходов, охрана окружающей среды, спрос на рынке для реализации продукции, потребность в капитальных вложениях и т. д.). Проблема сложна в том смысле, что включает разнородные подзадачи, которые должны быть структурированы. В данном случае под термином сложная система понимается метод декомпозиции (расчленения) проблемы на функциональные задачи, на аспекты исследования. Решение проблемы состоит в нахождении области пересечения рассматриваемых аспектов.

Декомпозицию (расчленение на составные элементы) можно и другим методом – не по функциональным задачам, а по частям. В этом случае используется термин «большая система». Термин «большая система» не означает, что системы делятся на большие и малые. Под большой системой понимается метод декомпозиции, используемый при анализе таких систем, которые невозможно охватить в целом, поскольку они необозримы либо в пространстве, либо во времени, и поэтому исследуются по частям. Следовательно, понятия «сложная система» и «большая система» рассматриваются как разные методические подходы при декомпозиции систем, при их структуризации.