Контрольные вопросы

1. Что представляет собой системный подход?

2. Как в системном подходе рассматриваются элементы системы?

3. Перечислите преимущества системного подхода.

4. Раскройте основные принципы системного подхода.

5. Перечислите и опишите этапы системного подхода.

6. Что рассматривает наука «системология»?

7. Назовите цель создания системотехники.

8. Какие задачи решает специалист системотехник?

9. Что является объектом системного анализа?

Тема№3 Теория систем. Система. Классификация систем

3.1 Теория систем как междисциплинарная наука

По мере развития системных исследований становилось все более очевидным, что речь идет не об утверждении какой-то единственной концепции, претендующей на общенаучное значение, а о новом направлении исследовательской деятельности, о выработке новой системы принципов научного мышления, о формировании нового подхода к объектам исследования.

Общая теория систем в ее нынешнем состоянии рассматриватся, как совокупность различных моделей и способов описания систем разного рода. Среди них выделяются, прежде всего, качественные системные концепции. Их общая сторона состоит в выделении и фиксации самой "системной действительности" в ее первоначальном расчленении. Строить на этой основе концепции можно различными путями:

• выявлением изоморфизмов (сходных по форме) законов в разных научных областях и построении на этой основе обобщенных научных моделей;

• разбиением изучаемой научной действительности на ряд связанных друг с другом (по горизонтали или вертикали) системных сфер, которые иногда называют структурными уровнями.

Более перспективными на нынешнем уровне развития представляются попытки построения теоретических моделей отдельных типов системных объектов. Весомый вклад в решении этой задачи внесли: Л. фон Берталанфи - модель открытой системы; У. Росс Эшби - методы и принципиальные возможности исследования, основанные на подходе к объекту как черному ящику; Р. Акофф - модели организации; И. Клир - способы кибернетического исследования систем; модели многоуровневых многоцелевых систем - М. Месарович.

Каждая такая проблема требует для своего решения соответствующих методов - не только содержательных, но и формальных.  К содержательным концепциям ОТС примыкают формальные варианты этой теории. В этом проявляется наибольшее многообразие подходов и позиций: М. Месарович (США) стремится построить математическое основание ОТС; М. Тод и Э. Шуфорд - теоретико-вероятностный анализ структуры систем; У. Росс Эшби - теоретико-множественную концепцию гомеостазиса (совокупность сложных приспособлений, направленных на поддержание равновесия).

В результате определился ряд перспективных направлений, которые решают основные задачи теории систем.

Кибернетика, базирующаяся на принципе обратной связи и вскрывающая механизмы целенаправленного и самоконтролируемого поведения;

Теория информации, вводящая понятие информации как некоторого количества и развивающая принципы передачи информации;

Теория игр, анализирующая в рамках особого математического аппарата рациональную конкуренцию двух или более противодействующих сил с целью достижения максимального выигрыша и минимального проигрыша;

Теория решений, анализирующая аналогично теории игр рациональные выборы внутри человеческих организаций, на основе рассмотрения данной ситуации и ее возможных исходов;

Топология, или реляционная математика, включающая не метрические области, такие, как теория сетей и теория графов;

Факторный анализ, т.е. процедуры изоляции посредством использования математического анализа факторов в много переменных явлениях в различных областях знания;

Общая теория систем в узком смысле, пытающаяся вывести из общего определения понятия "система" - комплекса взаимодействующих компонентов - ряд понятий, характерных для организованных объектов: взаимодействие, сумма, централизация, конкуренция и другие.

Поскольку теория систем в широком смысле является по своему характеру фундаментальной междисциплинарной наукой, она имеет прикладную сферу, включающую ряд областей:

• системотехнику (Systems Engineering), т.е. научное планирование, проектирование, оценку и конструирование систем человек - машина;

• исследование операций (Operations research), т.е. научное управление существующими системами людей, машин материалов, финансов и т.д.;

• инженерную психологию (Human Engineering), т.е. анализ приспособления систем, и, прежде всего, машинных систем, для достижения максимума эффективности при минимуме денежных и иных затрат.

Перечисленные теории имеют определенные общие черты:

1. Они сходны в том, что необходимо как-то решать проблемы, характерные для многих наук.

2. Эти теории вводят новые понятия и модели, например, обобщенное понятие системы, понятие информации (сравнимой по значению с понятием энергии в физике).

3. Эти теории, как указывалось выше, имеют дело преимущественно со многими переменным.

4. Вводимые этими теориями модели являются междисциплинарными по своему характеру и далеко выходят за пределы сложившихся областей научного знания.

5. Вводятся такие понятия, как целостность, организация, направленность движения или функционирования, за которыми в механистической науке закрепилось представление как о ненаучных или метафизических.

Одной из наиболее веских причин разработки общей теории систем является проблема связи между различными научными дисциплинами. Хотя и существует аналогия между основными методами исследований, каждый из которых является научным методом, результаты исследований в одной области не так часто пересекают границы данной научной дисциплины. Понятия и гипотезы, разработанные в одной научной области, редко применяются в других областях, где они могли бы, возможно, привести к значительным достижениям.

Одним из возможных подходов к созданию общей теории систем может служить отбор явлений, касающихся одновременно различных дисциплин, и построение отражающих эти явления общих моделей. Другой подход заключается в построении главной иерархии уровней сложности для основных типов систем в различных реальных областях. Это связано с определением уровня абстрагирования при представлении каждого уровня иерархии.

Подход, основанный на иерархии уровней, приводит к понятию "системы систем", применяемому в большинстве предпринимательских и других организаций. Уровни подхода следующие:

1. Уровень статической структуры. Он мог бы называться уровнем "основ". Описание этой структуры служит началом систематизированных теоретических знаний почти в любой области науки, так как невозможно создать точную функциональную или динамическую теорию, не имея достоверного описания статических взаимоотношений.

2. Уровень иерархии систем. Это уровень простой динамической системы с предопределенными, обязательными изменениями. Он может быть назван уровнем "часового механизма". Большая часть теоретических положений в физике, химии, и даже в экономике, относится к этой категории.