Глава 2 Общие понятия системного анализа

2.1 Основные понятия системного анализа

2.2 Классификации систем

2.3 Свойства системы и закономерности функционирования систем

ТЕСТ

2.1 Основные понятия системного анализа

Основные понятия системного анализа – это система, среда, элементы, цель, функции, связь, адаптация, альтернатива, критерии, модель и т.д.

Понятие системы

Термин «система» имеет греческое происхождение и в буквальном переводе означает «целое, составленное из частей». В качестве системы может быть рассмотрен любой объект. Главные условия или, признаки системы, это наличие двух или более взаимосвязанных между собой элементов - целостное множество элементов.

Систем как таковых в природе не существует. Существуют предметы, объекты, процессы и явления, которые могут рассматриваться как системы. Понятие «система», таким образом, может быть использовано и как средство исследования сложных объектов. При этом, в зависимости от поставленной исследовательской задачи и точки зрения, один и тот же объект может быть представлен как множество различных систем. Например, предприятие может рассматриваться как технологическая система, как система межличностных отношений, как информационная система, как хозяйственная система и т.д.

С

Рисунок 2.1.1

Пример системы - ножницы

истеме в целом присущи свойства, которые нельзя выявить, если рассматривать отдельные ее элементы или функции. Система обладает свойствами, не присущими ни одному из ее компонентов. Поясним, это на примере простой системы. «Два кольца, два конца, посередине гвоздик» - это известная с детства загадка про ножницы перечисляет все основные составляющие (элементы) ножниц. Конечно, можно назвать их другими словами-терминами., но сути ведь это не изменит. Пять основных элементов – два парных «кольца» и «конца» и один «гвоздик», каждый имеет свои характерные свойства. Вместе они образуют новое качественное свойство – на основе принципа рычага резать плоские материалы. Каждый из пяти элементов ножниц свойством ножниц (всей системы) не обладает - только во взаимодействии всех пяти элементов ножниц появляется это новое качество. Мы можем задать необходимые требования к системе-ножницам. Например, чтобы ножницы легко разрезали лист металла или ветку кустарника. Тогда нам потребуется все элементы ножниц соответствующим образом изменить – сделать длиннее и прочнее «концы», более толстые «кольца» и надежное соединение - «гвоздик». Изменение свойств элементов системы меняет характеристики и всей системы.

Понятие среды системы

Свойства системы могут преобразоваться и в случае воздействия факторов окружающего мира на систему. Например, влажность и температура могут запустить или ускорить коррозийные процессы поверхности элементов ножниц и ухудшить функции ножниц, а затем и разрушить всю систему. В противоположность – сухой воздух, скорее всего, продлит срок функционирования ножниц. Таким образом, мы можем, не меняя саму систему и ее элементы, влиять на ее функции – система и среда тесно взаимодействуют друг с другом. Среда для данной, конкретной системы есть совокупность всех компонентов, свойства которых влияют на систему, также как и тех компонентов, свойства которых меняются в результате функционирования системы.

Различают «совокупность компонентов» внутри и вне системы – внутреннюю и внешнюю среды.

ВНУТРЕННЯЯ СРЕДА

ВНЕШНЯЯ СРЕДА

Рисунок 2.1.2 Среды системы – внутренняя и внешняя

По своим характерным признакам (свойствам) среда может быть определена как природная (например, атмосферная, температурная, биологическая), техногенная – информационная, техническая и т.д.

Рисунок 2.1.3 Варианты видов среды систем

Понятие элементов и структуры системы

Разделение системы на элементы следует рассматривать относительно тех функций и свойств, которые каждый элемент имеет и «передает» системе. С этой точки зрения, элемент традиционно определяют как «неделимый компонент системы способный к относительно самостоятельному осуществлению своей функции».

Сложные системы, т.е. системы, состоящие из нескольких разнородных компонентов, при проведении анализа, удобнее разделять не на множество элементов, а сначала на функциональные группы – подсистемы. Чем более сложная система в целом, тем больше может быть таких выделенных групп. Подсистема – это часть системы, в которой не менее двух элементов и которая имеет свою обобщенную функцию.

Понятие структуры системы отражает упорядоченность, организованность системы. Система предполагает определенную количественную и качественную организацию составляющих ее элементов. Наличие иерархии в структуре системы является признаком высокого уровня организации. Все сложные высокоорганизованные системы (например, система управления) обладают иерархической структурой.

Рисунок 2.1.4 Признаки иерархической структуры системы

Каждая система может быть представлена как элемент системы большего масштаба (надсистемы) и, в свою очередь, любой элемент данной системы, можно рассматривать в качестве относительно самостоятельной системы, состоящей из более «мелких» элементов.

Функция и цель систем

Функция системы – назначение, миссия, то, ради чего система существует. Функцию не следует путать с целью системы. Функция системы характеризует проявление ее свойств в данной совокупности отношений и представляет собой способ действия системы при взаимодействии с внешней средой. Функция системы является проявлением свойств, качеств системы во взаимодействии с другими системами и в то же время сама может рассматриваться как свойство системы, определяющее ее назначение, необходимость.

Цель – это желаемое состояние системы или желаемый результат ее деятельности. Однако, цель осуществима только тогда, когда имеются объективные возможности для ее реализации, а эти возможности определяются структурой системы.

Цель формулируется в терминах количественных характеристик, например: «достичь такого-то значения параметра», «максимизировать значения параметров».

Функция формируется путем описания (как правило, качественного) основного признака, всех возможных результатов действия системы, включая термины «преобразовать», «изменить» и т.п.

Понятие связи системы

Понятие связи входит в любое определение системы. Связь обеспечивает возникновение и сохранение целостных ее свойств. При системном рассмотрении объектов под связью понимается перемещение или преобразование вещества, энергии, информации. Наличие зависимостей между элементами также трактуется как связь между ними. Если поведение элементов независимо, то связь между ними отсутствует.

Зависимость элементов – связь - имеет направленность действий. Влияние системы на окружающую среду понимают как прямую связь. Воздействие внешней среды на систему - как обратную связь. Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.

Связь может быть положительной, то есть сохраняющей тенденции, происходящих в системе изменений и отрицательной, то есть противодействующей тенденциям изменения.

Понятие адаптации системы

Адаптация – это способность системы обнаруживать целенаправленное приспосабливающееся поведение в сложной среде, а также сам процесс такого приспособления.

Адаптация проявляется в качестве саморегулирования, самообучения, самоорганизации и совершенствования. Возможность адаптации обуславливается обязательным условием - наличием обратных связей.