Понятие системы и системного подхода, виды систем

Система — это любой объект действительности, представляющий собой целостное множество элементов. Система есть нечто целое. Система есть организованное множество. Система есть множество вещей, свойств и отношений. Система есть множество элементов, образующих структуру и обеспечивающих определенное поведение системы в условиях окружающей среды. Система есть упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, закономерно образующих единое целое.

Система — это совокупность элементов входа, выхода, процессора (преобразующего элементы входа в элементы выхода), функция, среда.

Среда — это совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Подсистема — это часть системы, в которой не менее двух элементов и которая имеет свою обобщенную функцию.

Системный подход — это подход к исследованию объекта как к системе, в которой выделены элементы, внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты его функционирования, а цели каждого из элементов определены исходя из общего предназначения объектов.

Основные черты СП:

Рассмотрение объекта как системы.

Изучение объекта на своём уровне, как элемента вышестоящей системы, в соотношении с составляющими элементами — иерархичность познания.

Изучение интерактивных свойств системы.

Получение количественных оценок системы, сужение неоднозначности понятий.

Реализация системного подхода имеет несколько этапов:

Формулировка задачи исследования.

Выявление объекта исследования как системы из окружающей среды.

Постановка целей перед элементами исходя из ожидаемого результата всей системы в целом.

Разработка модели системы и проведение на ней исследований.

Виды систем. По природе элементов системы делятся на реальные и абстрактные. Реальными системами являются объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них обычно выделяют механические, электрические (электронные), биологические, социальные и другие подклассы систем и их комбинации.

Абстрактные системы составляют элементы, не имеющие прямых аналогов в реальном мире. Они создаются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств и (или) связей предметов и образуются в результате творческой деятельности человека. Примером абстрактных систем являются системы уравнений, идеи, планы, гипотезы, теории.

В зависимости от происхождения различают естественные и искусственные системы.

Естественные системы, будучи продуктом развития природы, возникли без вмешательства человека (климат, почва).

Искусственные системы — это результат сознательной деятельности человека, со временем их количество увеличивается.

В зависимости от степени изменчивости свойств статические и динамические.

Статическая система — это система с одним состоянием. В отличие от статических, динамические системы имеют множество возможных состояний, которые могут меняться как непрерывно, так и дискретно.

В зависимости от степени сложности системы бывают простые, сложные и большие.

Особенность простых систем в практически взаимной независимости от свойств, которая позволяет исследовать каждое свойство в отдельности в условиях классического лабораторного эксперимента и описать методами традиционных технических дисциплин. Примерами простых систем могут служить отдельные детали, элементы электронных систем.

Сложные системы могут состоять из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, каждый из которых может быть представлен в виде системы. Сложные системы обладают свойствами, которыми не обладают ни один из составляющих элементов. Сложными системами являются живые организмы, в частности человек, ЭВМ и т. д. Особенность сложных систем заключается в существенной взаимосвязи их свойств.

Большие системы — это сложные пространственно-распределенные системы, в которых подсистемы (их составные части) относятся к категориям сложных.

По степени связи с внешней средой системы бывают изолированные, закрытые и открытые.

Изолированные системы не обмениваются со средой энергией и веществом. Процесса самоорганизации в них невозможны.

Закрытые системы не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией. Они способны к переходам в равновесное упорядоченное состояние.

Открытые системы обмениваются с окружающей средой энергией и веществом.

В зависимости от реакции на возмущающие воздействия выделяют активные и пассивные системы.

Активные системы способны противостоять среды и сами могут воздействовать на нее. У пассивных систем это свойство отсутствует.

В зависимости от степени участия человека в реализации управляющих воздействий системы подразделяются на технические, человеко-машинные, организационные.

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Как правило, это системы автоматического управления (регулирования), представляющие собой комплексы устройств для автоматического измерения, например, координат объекта управления, с целью поддержания желаемого режима его работы.

Примерами человеко-машинных систем могут служить автоматизированные системы управления различного назначения. Их особенностью является то, что человек сопряжен с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек, а средства автоматизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого решения.

К организационным системам относятся социальные системы — группы, коллективы людей, общество в целом.