- •Основные понятия и свойства систем
- •Подсистема 1
- •Подсистема 2
- •Подсистема 3
- •Со средой.
- •Системные константы и инварианты
- •Концепция техники системного анализа
- •Выделение проблемы
- •Установка критериев оценки
- •«Черный ящик»
- •Внешнее воздействие
- •Управление
- •«Белый ящик»
- •Наблюдение
- •Эффективность и качество сложных систем
- •Уровень технологии
- •Оценка существующих систем
Основные понятия и свойства систем
Система– объект любой природы (совокупность взаимодействующих объектов любой, в том числе различной природы), обладающий выраженным системным свойством (свойством, которого не имеет ни одна из частей системы при любом способе членения и не выводимым из свойств частей).
Подсистемы – части системы с аналогичными свойствами.
Надсистема– объединение нескольких систем (система более высокого порядка).
Объект– элемент системы с однозначно определенными известными свойствами.
Каждая система имеет входы и выходы. Вход – множество контактов (непрерывное или дискретное), посредством которых воздействие среды передается системе. Выход - множество контактов, через которые система воздействует на среду. Любой элемент системы имеет по крайней мере один вход и один выход. Воздействие может состоять в передаче вещества, энергии, информации или их различных комбинаций (рис.1).
Подсистема 1
Подсистема 2
Подсистема 3
Рис.1. Структурная схема взаимодействия системы
Со средой.
Воздействие: (передача вещества, энергии,
их различные комбинации).
А,Б,В,Г,Д,Е – объекты.
Вещественный, энергетический, информационный обмен между системой и средой называется метаболизмом системы.
Понятия «элемент», «подсистема», «система», «надсистема» взаимно преобразуемы: система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка, а элемент – как система. Отношение к системе определяется не только ее содержанием, но и точкой зрения, позицией исследователя.
В практике часто используется термин «большая система». Это система (крупномасштабная), количество подсистем которой очень велико, а состав разнороден.
Среда – это есть окружение, с которым система взаимодействует. Взаимодействующие со средой системы называются открытыми.
Закрытые (замкнутые) системы среды не имеют. Средой для одной из подсистем системы могут служить в этом случае остальные подсистемы или часть из них, а также другие «сторонние» системы. Среда – тоже система.
Состояние системы – есть упорядоченная совокупность значений параметров (внутренних и внешних), определяющих ход процессов, происходящих в системе.
Поведение системы – есть развернутая во времени последовательность реакции системы на внешнее воздействие.
Сложные системы обладают особыми свойствами (рис.2):
Сложная
система
Уникальность
икальность Слабопредсказуемость Негентропийность Целенаправленность Не
имеет полных аналогов поведения Никакое
подробное знание морфологии и функций
подсистем не позволяет определить
функции объекта, никакое точное знание
поведения объекта на интервале (-Т,0)
не позволяет точно предсказать его
поведение на интервале(0,Т). «Вероятность»
пребывания в данном состоянии –
определяет стремление системы к
основному процессу и способность
устранять последствия внешних и
внутренних случайных воздействий. Стремление
к достижению цели, тенденция к сохранению
и усилению основного процесса, ведущего
к цели.
Рис. 2. Свойства сложных систем.
Сложные системы могут иметь различную природу. Это и «чисто физические» неравновесные необратимые системы (вулканы, солнце), и технические системы (производство), и биологические системы (экологический комплекс, клетка, живое существо), и общественные системы различного уровня (человек, отрасль промышленности, экономика). Обобщенных законов, действующих в конкретных сложных системах, не существует, они уникальны: каждый раз исследователь имеет дело с новым объектом. Найти всеобщие связи, охватывающие все сложные системы и допускающие в то же время их конкретизацию, не удается. В связи с этим, целесообразно ввести понятие принципа, являющегося более широким и подходящим в плане существования и действия сложных систем.