ОСНОВЫ СИСТЕМНОЙ КОНЦЕПЦИИ: ПОНЯТИЯ, СУЩНОСТЬ, АТРИБУТЫ

Программная аннотация

Происхождение понятия система. Целостность системы. Эволюция взглядов на систему. Подходы к определению системы. Свойства социально-экономической системы.

Язык описания системы. Понятия, характеризующие строение и деятельность системы. Элемент системы. Среда. Связь. Целостность системы. Цель системы.

Атрибуты системы. Целостность – коренной атрибут системы. Эмерджентность и ее проявление в системе.

Внешняя среда и система. Закрытая (замкнутая) и открытая системы.

Понятия, характеризующие строение и функционирование системы. Структура системы. Сетевая и иерархическая структуры. Сложность системы и подходы к ее определению Состояние и параметры системы. Статическая и динамическая системы. Поведение системы. Ситуация. Возмущения.

Опорный конспект лекции

2.1. Определение понятия система. Удивительное единство и гармония мироздания издавна поражали воображение людей. Непостижимая сложность и взаимообусловленность явлений и процессов не давали покоя ни древним мыслителям, ни их нынешним потомкам - физикам, биологам, кибернетикам, философам, экономистам. В стремлении раскрыть источник самодвижения природы и общества, познать в них причинно-следственные связи и закономерности исследователи от поколения к поколению обогащали знания о системах и шли к современному представлению о них.

Своим происхождением категория “система” обязана греческому слову systē ma, означающему в переводе “целое, составленное из частей, соединение ”. В те незапамятные времена, когда мудрецы Древней Греции создавали свое учение о строении Вселенной и мучительно искали ее движущее начало, стало складываться и воззрение о системах. От проницательного взгляда Гераклита, Демокрита, Аристотеля не ускользнули сложность и противоречивость созерцаемых ими систем, будь то звездные скопления или взращиваемые злаки.

Примечательным в этом отношении является воззрение Гераклита. Он полагал, что мир всегда был, есть и будет вечно живым огнем, закономерно воспламеняющимся и снова закономерно угасающим. Все течет, но в этом течении господствует логос (мировой разум) как закон. При этом во всем объединены противоположности и существует скрытая гармония.

Между тем приведенное выше определение системы, отмечая ее важнейшее качество - целостность, было слишком общим и абстрагировалось от присущих системе черт. Становилось очевидным, что целостность придает системе сочленение ее элементов, благодаря чему она отличается от простой суммы, совокупности составляющих ее компонент. Поэтому оказалось необходимым осмыслить понятия целого и части и отношение между ними.

К проблеме целого и части проявили интерес уже в глубокой античности. Так, Аристотель следующим образом понимал сущность этих категорий: “Целым называется то, у чего не отсутствует ни одна из тех частей, состоя из которых оно именуется целым от природы, а также то, что так объемлет объемлемые им вещи, что последние образуют нечто одно…”. Тем самым целое не только объединяет в себе его части, но и выступает качественно новым образованием.

Выяснение природы целого и его частей подвело к исследованию способа их взаимодействий, которые устанавливаются между элементами и порождают систему как таковую. Вследствие этого в определение системы стали включать существующие в ней связи между элементами.

В результате системами стали называть “множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство”. Процитированное из Большого энциклопедического словаря, такое определение системы является сегодня наиболее универсальным и употребительным. Его преимуществом является безотносительность к природе систем, которая накладывает специфику на их строение и функционирование и может быть учтена в определении конкретной системы .

В ряде определений резонно акцентируется внимание на многосвязности и взаимозависимости элементов системы, ввиду чего она не может быть разложена на автономные части. В последнем случае система переходит в иное качество или просто утрачивает себя.

Кстати, этот исход подметил еще Гегель: “Целое, хотя оно и состоит из частей, перестает, однако, быть целым, когда его делят…”. Отсюда целостность системы предполагает отсутствие в ней каких-либо изолированных частей, т. е. не охваченных взаимодействиями с другими частями системы.

На этом основании свойство зависимости распространяется на все без исключения элементы системы, ввиду чего ее толкование подразумевает взаимодействие всех элементов и нераздельность системы.

Примером такого определения служит трактовка системы Р. Акоффом и Ф. Эмери, под которой они понимают “множество взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно с каждым другим элементом, а два любые подмножества этого множества не могут быть независимыми”.

Вместе с тем некоторые аналитики усматривают в подобной интерпретации системы неполноту, считая необходимым указать на ее исследователя (наблюдателя). Дело в том, что границы и содержание системы во многом обусловливаются подходом и возможностями лица (коллектива), осуществляющего ее изучение или конструирование. Поэтому одна и та же система, исследуемая под различным углом зрения, может быть и по-разному изучена и описана.

На это обстоятельство обращает внимание, в частности, английский нейрофизиолог. По его мнению, если система в ходе исследования становится все больше и больше, информация о ней резко возрастает и восприятие ее становится невозможным. Тогда целью “должно быть получение частичного знания, которое, будучи частичным по отношению к целому, было бы тем не менее полным в себе и достаточным для решения данной практической задачи”.

Наконец, существенно отличаются от прочих системы, обладающие поведением, - так называемые бихевиористические (от англ. вehaviour - поведение) системы. Поскольку предметом нашего рассмотрения служат социально-экономические системы, следует дополнить ее определение целью создания системы. Целевая установка играет для таких систем решающую роль, задавая для нее внутреннее строение и характер функционирования.

Таким образом, обобщая свойства социально-экономической системы, можно сформулировать следующее определение ее.

Социально-экономическая система представляет собой множество связанных между собой элементов, характеризуемых в рамках исследовательской задачи целостностью и целенаправленным поведением.

Настоящее толкование системы вытекает из основных признаков ее и дает лишь предварительные сведения о системе. В дальнейшем по мере углубления знаний о ней приведенное определение системы будет расширяться и конкретизироваться.

Упорядочивая существующие в литературе подходы к определению системы, аналитики склонны разделить их на 3 группы.

Первая группа охватывает объективно существующие комплексы процессов и явлений, связанные между собой (скажем, туристические фирмы, гостиницы, учреждения здравоохранения, банки и т. п.).

Вторая группа включает искусственно разрабатываемые системы, например, модели функционирования тех или иных предприятий. Эти системы служат отображением реально протекающих явлений и процессов и служат инструментом их исследования.

Третья группа включает комбинированные системы, имеющие черты первой и второй групп. Таковыми являются проектируемые и создаваемые предприятия и их подразделения, при реализации которых используются методы и средства моделирования.

Разумеется, вряд ли можно дать исчерпывающее определение системы. И не только потому, что системы многообразны, имеют бесконечное множество свойств и подвести их под “общий знаменатель” довольно трудно. Ведь с течением времени наши знания о системе прирастают, ввиду чего переосмысливается и уточняется само определение системы. Подобно тому, как системы живут и развиваются, совершенствуется и понятие о ней.

2.2. Понятия, характеризующие содержание системы. Исследование и проектирование систем предполагает применение определенного языка ее описания. Он должен быть достаточно информативным, емким по содержанию для охвата проблематики систем и при этом не допускать двусмысленности. В противном случае могут возникнуть трудности как с полнотой изложения материала, так и с пониманием его существа.

Вследствие этого уместно остановиться на основных понятиях, характеризующих строение и деятельность социально-экономических систем. Раскроем содержание тех из них, которые составляют терминологический минимум теории систем и потребуются нам в дальнейшем. Прежде всего обратимся к категориям, раскрывающим понятие системы.

Элемент системы – это ее наименьшее звено в рамках проводимого исследования. Другими словами, ее первичные ячейки, которые в том или ином конкретном анализе системы не подлежат дроблению и формируют представление о ее устойстве и поведении. В зависимости от цели и специфики задачи в качестве элемента могут быть приняты различные части системы: рабочее место, бюро, отдел, участок, цех, филиал, предприятие, объединение и др.

Среда – это совокупность принимаемых во внимание элементов, их свойства и характеристики. В этой совокупности принято выделять некоторое множество элементов, которое образует изучаемую систему, и остальные элементы, окружающие ее. Говорят, что первые составляют внутреннюю, вторые – внешнюю среду системы. Такое подразделение среды на внутреннюю и внешнюю носит условный характер, и граница между ними обусловливается критерием выделения системы. Этот критерий обычно задается внешней средой, диктуется соображениями исследования и потому часто в ходе его переосмысливается и уточняется.

Свойства среды находят выражение в многообразии, взаимозависимости, изменчивости и определенности значений ее факторов.

Очевидно, чем больше многообразие и изменчивость факторов среды, тем она сложнее для анализа. При этом скорость изменения значений факторов характеризует степень подвижности среды, ее динамичность. А определенность значений факторов, т. е. полнота и точность сведений о них, придает среде ту или иную “прозрачность” и влияет на процесс ее воспроизведения формальными средствами.

Связь – это ограничение, налагаемое на элементы системы. Образуя связь, элементы утрачивают часть своей свободы, но вместе с тем приобретают возможность вступать в контакт друг с другом.

Связи существуют как внутри некоторой системы, так и с внешней средой. Посредством внешних связей система “общается” со своим окружением, с помощью внутренних связей элементы системы взаимодействуют между собой и поддерживают ее целостность. Различают жесткие, неизменные во времени связи, и гибкие, которые могут изменяться в процессе работы системы . Необходимо иметь в виду, что с позиций управления связь представляет собой обмен информацией между элементами системы, благодаря чему обеспечивается ее целенаправленное поведение. При этом также можно встретить непосредственные и опосредованные, сильные и слабые, направленные и ненаправленные, прямые и обратные связи.

Целостность системы – это ее органическое единство, выражаемое обособленностью элементов данной системы от других элементов внешней среды и способностью к самосохранению системы. Ее целостность обеспечивается прежде всего тем, что внутренние связи системы сильнее, нежели внешние, и потому удается противостоять негативным воздействиям окружающей среды и избежать распада системы. С другой стороны, ее целостность поддерживается появлением у системы новых интегративных свойств, что побуждает ее элементы вступать в контакт друг с другом и следовать коллективному поведению.

В методологическом аспекте здесь необходимо отметить следующее. Поскольку целостность имеет примат над остальными свойствами системы, именно система как целое доминирует во взаимодействии с элементами, а не наоборот. Элементы составляют систему, но при этом она подчиняет себе свои элементы и при расщеплении порождает их. Ведь разбиение системы на элементы может быть выполнено различным образом, но целостность ее от этого не меняется.

Цель системы – это ее намерение относительно результата своей деятельности на протяжении некоторого периода времени . “Стремление сопродуцировать достижение общих целей – это то, что продуцирует взаимодействия, объединяющие индивидов в социальную группу” (Акофф Р., Эмери Ф.). Тем самым цель выступает движущим мотивом образования системы, предпосылкой ее функционирования и целостности.

Обсуждаемые понятия являются исходными для определения системы. В последующем эта терминология будет уточняться и расширяться по мере изучения атрибутов и закономерностей поведения системы.

2.3. Атрибуты системы. Коренной атрибут системы – ее целостность – обеспечивается зарождением у системы новых качеств, отсутствующих у ее элементов в отдельности. Именно такие интегративные свойства придают системе уникальность и обусловливают специфику ее деятельности.

В зарубежной системологии этот феномен получил название эмерджентности (от латинского emergere), что в переводе означает “появляться, возникать”. При этом констатируется принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих ее элементов и невыводимость из последних свойств системы . Этим подчеркивается качественная новизна эмерджентных свойств системы: они не могут быть получены простым сложением свойств ее элементов, хотя свойства элементов, конечно, накладывают отпечаток на свойства системы.

Воздействия системы и ее элементов отличаются взаимовлиянием их друг на друга: система оказывает влияние на элементы, элементы – на систему. В результате элементы утрачивают некоторые свойства, которые они имели в свободном (до вхождения в систему) положении, но взамен приобретают иные свойства, вытекающие из их места и функций в системе. Аналогично и система претерпевает изменения в случае включения в нее новых или исключения прежних элементов. Кстати, в процессе взаимодействия элементов системы у нее могут появляться не только новые свойства, но и части, которые отсутствовали у системы раньше. Тем самым у системности просматривается структурный и функциональный аспекты.

Внешняя среда и система. Выше уже отмечалось, что разделение среды на внешнюю и внутреннюю в известной мере условно и привносится исследователем. Такое отграничение одних элементов от других дает возможность очертить в среде систему, но вместе с тем подчеркивает неотрывность системы от своего внешнего окружения. Поэтому функционирование системы протекает во внешней среде и требует учета их взаимодействия.

Закрытая (замкнутая) система – это система, которая не имеет каналов обмена с внешней средой. Иными словами, ни один элемент системы не связан ни с одним элементом внешней среды. При рассмотрении подобной идеализированной системы пренебрегают влиянием внешнего окружения, полагая, что система является автономной и остается “непроницаемой” для его воздействия. Поэтому изменение состояний закрытой системы может быть вызвано лишь какими-то ее внутренними причинами.

Открытая система – это система, имеющая каналы обмена с внешней средой и испытывающая ее влияние. У таких систем хотя бы один ее элемент связан с элементом внешнего окружения. В общем случае взаимодействие со средой может иметь многообразный характер: материально-энергетический, кадровый, финансовый, информационный и иной. Тем самым открытые системы восприимчивы к воздействиям среды, способны реагировать на них и изменять режим своего функционирования.

В реальности системы не могут отгородиться от своего окружения и потому являются открытыми. Между тем иногда аналитики пренебрегают несущественными в рамках той или иной задачи воздействиями среды (например, гравитационными, магнитными и т. п.) и представляют такую систему закрытой, допуская при этом известную погрешность.

2.4. Понятия, характеризующие структуру и функционирование системы. Достижение цели предполагает подчинение ей внутреннего устойства системы и деятельности всех входящих в нее элементов . В условиях нарастающей сложности внешней и внутренней среды целенаправленное движение системы находит выражение во множественности и масштабности выполняемых элементами функций. Вследствие этого возникает необходимость в рациональном осуществлении взаимодействия элементов системы, для чего формируется ее структура.

Структура системы – это совокупность ее базисных элементов, связей и отношений между ними, а также способов взаимодействия элементов. Она представляет собой “скелет” системы, ее инвариант, т. е. такое качество системы, которое остается относительно стабильным при изменении режима ее работы. Структура как сеть существенных связей между элементами выполняет системообразующую и системосохраняющую роли в системе, благодаря чему обеспечивается ее целостность.

Между тем относительное постоянство структуры вовсе не означает, что она пребывает неизменной в процессе функционирования системы. Наоборот, подвижность системы была бы невозможной, если бы ее структура окостенела и не подвергалась изменению. Но при этом существует предел динамичности структуры, за которым наступает переход системы в новое качество или ее распад.

Приведенное выше определение структуры системы по своему содержанию близко к понятию системы, что может внести путаницу в их толкование. Чем же они отличаются друг от друга? Структуру формируют только устойчивые элементы и связи, тогда как систему – вся совокупность (и устойчивых, и неустойчивых) имеющихся в ней элементов и связей. Вот почему структурные связи предохраняют систему от разрушения, несмотря на помехи, возникающие внутри и вне системы.

Система функционирует во времени и в пространстве. Поэтому в зависимости от того, в каком измерении рассматриваются взаимодействия в системе, она может быть представлена в виде сетевой или иерархической структуры.

Сетевая структура (или просто сеть) служит средством декомпозиции системы во времени. Такая структура отражает развертывание процесса функционирования системы по мере следования событий друг за другом и связь между ними. Задача исследования в этом случае сводится к анализу цепочек событий и расчетам продолжительности критического пути (наиболее продолжительной цепи событий) и резервов совершения событий.

Иерархическая структура (иерархия) является средством декомпозиции системы в пространстве. Она фиксирует взаимодействие элементов, распределенных по уровням в соответствии с присущей им подчиненностью. Подобное вертикальное строение системы примечательно тем, что позволяет сочетать директивность с предоставлением определенной свободы маневрирования нижестоящим элементам. Отсюда основная проблема состоит в поиске рационального соотношения централизации-децентрализации элементов системы с тем, чтобы в полной мере реализовать ее возможности для достижения цели.

Очевидно, чем больше элементов в системе и многочисленнее связи в ней, тем разветвленнее ее структура и сложнее система. Поэтому необходимо уточнить, что будем понимать здесь под категорией сложности.

Сложность системы - это разнообразие ее элементов и связей между ними. На этом основании о сложности системы будем судить не только по тому, много или мало в ней элементов и связей, но и какова их неоднородность. Это значит, требуется учет степени сходства и различия элементов и связей, их способности к преобразованиям - изменению, отмиранию и порождению и т. п. Отсюда максимальная сложность приходится на живые организмы и социальные системы. Понятно, чем сложнее система, тем менее предсказумо поведение ее и труднее проводить исследование.

Существуют различные подходы к классификации систем по уровню сложности, среди которых наибольшую известность получили следующие.

Один из них берет в качестве классификационного признака число элементов системы. Например, советский математик делит все системы на малые (10-1000 элементов), сложные (00 элементов) и так далее – ультрасложные и суперсистемы. В качестве примера системы 2-ой группы он приводит транспортную систему большого города, 3-ей группы – организмы животных и человека, социальные организации, а 4-ой группы – звездную вселенную.

Другой подход к классификации исходит из возможности описания системы. Так, английский кибернетик С. Бир предлагает разделить все системы на простые, сложные и очень сложные. Если описание первых систем не встречает затруднений, вторые еще поддаются подробному описанию, то третьи (экономика, мозг, фирма) - уже нет. При этом автор классификации вводит и второй критерий – характер протекающих в них процессов (детерминированный или вероятностный).

Из определения сложности систем и их классификации видно, что разнообразие элементов и связей порождает множество возможных состояний системы, которые образуют процесс ее функционирования.

Состояние системы – это ее положение в некоторый момент времени. Описание этого положения дают зафиксированные в данный момент значения характеристик системы. Среди них могут быть наблюдаемые внешние воздействия на систему и ее ответная реакция.

Число состояний реальных систем чрезвычайно велико. Для примера допустим, что элемент описывается 3 характеристиками, каждая из которых может принимать всего 2 значения. Тогда число состояний такого элемента равно 2×2×2 = 8. Если система образована из 10 таких элементов, то общее число состояний системы будет равно 8 в степени 10, т. е. больше 1 миллиарда.

Параметры системы – это ее характеристики, выбранные для целей исследования данной системы. Параметры сообщают о тех свойствах системы, которые переводят ее из одного состояния в другое. Процедура выбора параметров лишена строгой регламентации и формализации, ввиду чего она зависит от подхода и опыта исследователя. Однако субъективизм процедуры может быть снижен благодаря последующему анализу и отсеиванию несущественных и малоинформативных параметров.

В зависимости от способности находиться в различных состояниях системы могут быть статическими или динамическими.

Статическая система – это система, которая не изменяется во времени. Поскольку в этой системе не происходит смены состояний, принимается, что она пребывает только в одном состоянии. Такая система, несмотря на влияние внешней среды, не откликается на ее воздействия и представляет мало интереса для исследования.

Динамическая система – это система, которая с течением времени может менять свои состояния. В результате происходящие в ней процессы отличаются разнообразием внутренних состояний и потому более богатыми свойствами. В дальнейшем предметом нашего изучения будут лишь открытые динамические системы.

Поведение системы – это последовательность ее состояний в определенном пространстве и времени. Ввиду этого поведением обладают только те системы, которые могут переходить из одного состояния в другое . Заметим, что некоторые специалисты склонны считать, что поведение присуще только организационным и человеко-машинным системам, т. е. наделенных целеполаганием, тогда как в отношении других систем уместнее говорить лишь о протекающих в них процессах.. В этом случае можно утверждать, что поведение систем складывается под влиянием взаимозависимых действий элементов системы, направленных на достижение желаемого результата..

Ситуация – это совокупность состояний системы и внешней среды в фиксированный момент времени. Ситуация характеризует сложившееся положение системы и ее окружения посредством значений их параметров .

В различных ситуациях обращают на себя внимание такие действия внешней и внутренней среды, которые вносят помехи в ход функционирования системы.

Возмущение (помеха) – это такое действие, которое влияет на состояния системы и дестабилизирует ее поведение. Оно вносит разлад во взаимодействие элементов и снижает полезный результат функционирования системы. Возмущения могут исходить как от внутренней среды, так и внешней . Другими словами, они могут возникать в самой системе под влиянием собственных процессов и в ее окружении.

Возмущения накладывают отпечаток на функционирование системы и вызывают ее изменение значений ее параметров, а иногда и структуры системы. Поэтому управление системой призвано обеспечить ее движение по расчетной траектории, задаваемой параметрами системы.

Функциональные свойства системы. Равновесие системы. Статическое и динамическое равновесие. Устойчивость системы. Область устойчивости. Устойчивое равновесие.

Гомеостазис. Адаптация. Развитие. Эволюционное и революционное развитие.

Организация и организованность системы. Отношения порядка между ее элементами, связями и взаимодействиями.

Классификация систем по степени организованности. Хорошо и плохо организованные системы. Самоорганизующиеся системы.

Опорный конспект лекции

3.1. Функциональные свойства и характеристики системы. Воздействие среды на открытую систему приводит к изменению условий ее функционирования и встречает ответную реакцию системы.

Равновесие системы – это ее способность сохранять свое поведение при отсутствии возмущений среды. Такая ситуация в социальных системах примечательна тем, что ни один из взаимодействующих элементов не стремится нарушить его. Поэтому состояние равновесия часто ассоциируется с достижением системой желаемого положения.

Между тем даже в благоприятном для системы состоянии она в процессе своего функционирования не теряет подвижности и смещается относительно точки равновесия в ту или иную сторону. Совершая вокруг нее колебания, система находится в состоянии уже не статического, а динамического равновесия.

Устойчивость – это способность системы поддерживать свое поведение, несмотря на возмущения среды. Строго говоря, понятие устойчивости относится не к системе как таковой, а к ее параметрам. Дело в том, что одни параметры системы могут обладать свойством устойчивости, другие - нет. В этом случае оценивать устойчивость системы в целом затруднительно .

К тому же с практической точки зрения существенными являются вопросы, о сохранении каких свойств системы идет речь и каков класс допустимых возмущений. После ответа на эти вопросы усилия исследователей могут быть направлены на определение значений параметров, при которых система остается устойчивой (“области устойчивости”). Ведь относительно иных свойств или ограничений на возмущения параметры системы могут оказаться неустойчивыми.

Устойчивое равновесие – это способность системы возвращаться в состояние равновесия, после того, как она была из него выведена. Поскольку система не всегда принимает прежнее состояние равновесия, среди них могут встречаться и состояния неустойчивого равновесия. В общем случае у системы может быть не одно, а множество различных состояний равновесия.

Свойство устойчивого равновесия проявляет себя в другом свойстве, присущем живым организмам, - гомеостазисе . В биологии под гомеостазисом понимают способность организма удерживать свои параметры в физиологически допустимых границах. Между тем гомеостатическое поведение могут иметь и технические системы, снабженные механизмами саморегуляции.

Адаптация – это способность системы приспосабливаться к возмущениям. В результате этого система имеет возможность ослабить негативное воздействие внешних и внутренних возмущентй и сохранить себя как целостную систему. В зависимости от характера возмущений процесс адаптации системы может включать изменение режима ее функционирования, либо коренную перестройку структуры системы.

Развитие системы – это процесс количественных и качественных изменений в ней, не нарушающих целостность системы. В ходе развития системы в ней происходит изменение сложности и модификация структуры, т. е. преобразования в составе элементов и совокупности связей между ними. При этом выделяют две формы развития – постепенного (эволюционного) и скачкообразного (революционного) изменения свойств системы. К тому же и направление этих изменений может быть различным – восходящим (прогрессивным), либо нисходящим (регрессивным). В последнем случае система утрачивает свои прежние качества и деградирует вплоть до распада.

При прогрессивном развитии усложняется структура системы, например, фирма расширяет свою технологическую базу, что позволяет ей диверсифицировать производство и адаптироваться к колебаниям спроса на ее товары и услуги. В противоположность ему регрессивное развитие протекает при старении оборудования, истощении оборотных средств и свертывании производственно-финансовой деятельности фирмы.

3.2. Организация и организованность системы. Структурные преобразования в системе могут иметь своим следствием повышение взаимосвязанности ее элементов и согласованности функционирования частей системы, или, наоборот, разрыв связей между ее элементами и тем самым нарастание разлада в системе. Поэтому понятие развития системы можно рассмотреть с точки зрения ее организации.

Организация системы - это ее строение, характеризуемое отношениями порядка среди элементов, связей и взаимодействий между ними. В такой интерпретации понятие организации системы содержит в себе ее структуру и определяется через нее. Вместе с тем в толкование организации системы дополнительно вводятся отношения порядка между ее элементами, связями и взаимодействиями.

Под отношением порядка между элементами будем понимать правило их расположения в пространственно-временном измерении. Здесь учитывается позиция элементов относительно друг друга, их предшествование и т. п. Иначе говоря, если есть какое-то закономерное появление элементов в системе, то его и будем полагать отношением порядка между ними.

Аналогично принимается во внимание также отношение порядка между связями и взаимодействиями среди элементов, т. е. их закономерное осуществление в системе.

Отмечаемые отношения в системе могут отличаться друг от друга и быть достаточно разнообразными. В силу этого согласованное функционирование элементов системы диктует необходимость уменьшения этого разнообразия и повышения слаженности их взаимодействия, поскольку в противном случае в системе станет нарастать хаос.

Организованность системы – это степень упорядоченности ее функционирования, достигаемая благодаря взаимодействию элементов системы. Отсюда чем больше и теснее связаны элементы системы друг с другом, тем лучше ее организованность. Для социально-экономической системы это условие выражается в необходимости координации поведения всех ее элементов, что повышает согласованность поведения частей системы и ее организованность.

По степени организованности системы можно классифицировать на хорошо организованные, плохо организованные и самоорганизующиеся.

В хорошо организованной системе элементы и связи просматриваются отчетливо и однозначно, и потому процесс ее функционирования имеет детерминированный характер. Таковыми системами являются, например, малоэлементные механические устройства – велосипед , часы и др.

В плохо организованной системе взаимодействия элементов становятся менее очевидными, трудноопределяемыми и тем самым протекающие в ней процессы будут иметь уже случайную природу. Детерминизм функционирования системы уступает место стохастическим закономерностям. Наглядную иллюстрацию их можно найти в статистических процессах взаимодействия молекул в газе, отчего настоящие системы называют также диффузными. Примером подобных процессов могут служить те из них, которые реализуют удовлетворение заявок клиентов, - в телефонной сети, на автозаправочных станциях и др.

Наконец, самоорганизующиеся системы отличаются еще большей непредсказуемостью, способностью к неожиданному и нетривиальному поведению и адаптацией к внешней среде. К ним относятся социально-экономические системы, и в частности, учреждения общественного питания, туризма и др.

Закономерности образования системы: целенаправленности, дифференцированности и противоречивости элементов, совместимости элементов, интегративности и коммуникативности элементов.

Закономерности поведения системы: сохранения целостности системы, повышения сложности и организованности системы, потенциальной эффективности, иерархичности, адаптации, самоорганизации.

Опорный конспект лекции

4.1. Закономерности образования системы. Становление системы происходит при некоторых условиях, которые служат предпосылками ее возникновения и сохранения. Среди этих условий можно обнаружить следующие закономерности.

1. Целенаправленности . Создание системы преследует определенную цель, которая формируется внутри системы. Цель играет основополагающую роль в формировании структуры, функций, организации и поведении системы.

Примечательным в этом отношении служит мнение Генри Форда: “Во-первых, корпорация должна иметь своей целью оказание определенных услуг… Самое важное – это преследуемая цель. Для того, чтобы правильно производить то или другое, необходимо руководствоваться определенной целью…”. На приоритет цели обращал внимание и другой классик теории менеджмента - Г. Эмерсон, который отвел постановке цели первое место среди сформулированных им 12 принципов производительности.

2. Дифференцированности и противоречивости элементов . В процессе образования системы элементы ее предстают как разнородные, отличающиеся друг от друга, что вносит противоречивость в отношение между ними и с системой. Эта противоречивость вытекает уже из нетождественности целого и его части. Целое зиждется прежде всего на том, что есть общее у элементов, объединяет их в систему. Однако у элементов есть и особенное, специфичное от черт других элементов. Но именно благодаря дифференцированности и различной специализации элементы могут взаимодополнять друг друга и содействовать в выполнении общих функций.

3. Совместимости элементов . Функционирование системы как единого целого предполагает не только дифференцированность ее элементов, но и совместимость их. Совместное поведение элементов подразумевает наличие у них способности к взаимодействию. В противном случае согласованное поведение элементов будет нарушено отсутствием у некоторых (или всех) из них связей, обеспечивающих координацию элементов.

4. Интегративности элементов . Для осуществления общесистемных функций элементы вступают в связь и объединяются, представляя собой целостность. Подобная интеграция элементов становится возможной, если сила связей между ними превысит силу их взаимодействия с окружающей средой. Иначе произойдет разрыв внутренних связей, и элементы могут оказаться вне системы, поставив под угрозу ее целостность.

5. Коммуникативности элементов . Интегративность систем не исключает, а наоборот, предполагает взаимодействие элементов открытых систем не только в рамках системы, но и за ее пределами, т. е. с элементами внешней среды. По каналам связи система может вести обмен с внешней средой ресурсами (материально-энергетическими, трудовыми, финансовыми, информационными и др.), вследствие чего окружение системы задает ей условия функционирования.

4.2. Закономерности поведения системы. Функционирование системы подчинено определенным свойствам, имеющим существенный и повторяемый характер. Они представляют собой закономерности поведения системы и проявляют себя в виде тенденций ее развития. Среди них методологическое значение имеют следующие.

1. Сохранения целостности системы . В процессе функционирования система стремится обеспечить свою целостность благодаря модернизации элементов и структуры системы, поскольку в ином случае ее ожидает разрушение внутренних связей и целостности.

2. Повышения сложности и организованности системы . Поддержание целостности системы в условиях нарастания возмущений внутри и вне ее побуждает систему реагировать на них усложнением, реорганизацией, порождением новых элементов и связей, что позволяет системе противостоять помехам и сохранять в подвижной среде свою устойчивость.

3. Потенциальной эффективности . Настоящая закономерность устанавливает зависимость предельных свойств системы от сложности ее структуры и поведения. В соответствии с этим потенциальные возможности системы имеют свой предел и в случае их исчерпания требуется усложнение системы.

4. Иерархичности . В ходе повышения сложности системы происходит реструктуризация системы, перестроение связей элементов по вертикали и горизонтали, переподчинение их, что влечет за собой изменение степени централизации системы. При этом каждый уровень иерархии проявляет разные свойства по отношению к вышестоящему и нижестоящему уровню. Во взаимодействии с вышестоящим уровнем больше проявляется свойство подчинения, во взаимодействии с нижестоящим уровнем – свойство системного единства.

5. Адаптации .. С позиций иерархичности внешняя среда оказывает доминирующее влияние на систему. Стремление системы сохранить при этом устойчивость параметров находит свое выражение в закономерности адаптации. Процесс адаптации может протекать пассивно, когда система лишь подстраивается под внешние условия, и активно, когда система реагирует на них, отвечая обратным воздействием на свое окружение.

6. Самоорганизации . Среди адаптивных систем обычно различают самонастраивающиеся и самоорганизующиеся системы. Если первые в процессе приспособления к возмущениям изменяют лишь способ своего функционирования, то вторые модернизируют свою структуру.

Например, самонастраивающиеся системы в соответствии с колебаниями спроса на свои услуги могут наращивать объем выгодных услуг и свертывать производство убыточных услуг. В отличие от них самоорганизующиеся системы проводят более глубокие преобразования в своей производственной структуре - создают новые подразделения и осваивают технологию производства выгодных им услуг.

Самоорганизация предполагает накопление информации о ситуациях в прошлом и с учетом ее выработку линии дальнейшего поведения системы. Тем самым она набирается опыта и занимается самообучением, благодаря которому система имеет возможность осознанно корректировать режим своего функционирования и добиваться достижения цели.

Необходимо заметить, что закономерность самоорганизации в настоящее время остается во многом загадочной для исследователей и слабоизученной.

Многим знакома фраза из фильма Эндрю и Лоуренса Вачовски: "Матрица - это система. Она и есть наш враг". Однако стоит разобраться в понятиях, терминах, а также в возможностях и свойствах системы. Так ли она страшна, как ее представляют во многих фильмах и литературных произведениях? О характеристиках и свойствах системы и примерах их проявления пойдет речь в статье.

Значение термина

Слово «система» греческого происхождения (σύστημα), обозначающее в дословном переводе целое, состоящее из соединенных частей. Однако понятие, скрывающееся под этим термином, гораздо многограннее.

Хотя в современной жизни практически все вещи рассматриваются как нельзя дать единственно правильное определение этому понятию. Как ни странно, происходит это из-за проникновения теории систем буквально во все

Еще в начале двадцатого века велись дискуссии о различии свойств линейных систем, исследуемых в математике, логике, от особенностей живых организмов (примером научной обоснованности в данном случае является теория функциональных систем П. К. Анохина). На современном этапе принято выделять ряд значений этого термина, которые образуются в зависимости от анализируемого объекта.

В двадцать первом веке появилось более подробное объяснение греческого термина, а именно: «целостность, состоящая из элементов, которые связаны между собой и находятся в определенных отношениях». Но это общее описание значения слова не отражает свойств системы, анализируемой наблюдателем. В связи с этим понятие будет приобретать новые грани толкования в зависимости от рассматриваемого объекта. Неизменными останутся лишь понятия целостности, основных свойств системы и ее элементов.

Элемент как часть целостности

В теории систем принято рассматривать целое как взаимодействие и отношения определенных элементов, которые, в свою очередь, являются единицами с определенными свойствами, не подлежащими дальнейшему членению. Параметры рассматриваемой части (или свойства элемента системы), как правило, описываются при помощи:

• функций (выполняемые рассматриваемой единицей действия в рамках системы);
• поведения (взаимодействие с внешней и внутренней средой);
• состояния (условие нахождения элемента с измененными параметрами);
• процесса (смена состояний элемента).

Стоит обратить внимание на то, что элемент системы не равнозначен понятию «элементарность». Все зависит от масштабов и сложности рассматриваемого объекта.

Если обсуждать систему свойств человека, то элементами будут выступать такие понятия, как сознание, эмоции, способности, поведение, личность, которые, в свою очередь, сами могут быть представлены как целостность, состоящая из элементов. Из этого следует вывод, что элемент может рассматриваться как субсистема рассматриваемого объекта. Начальным этапом в системном анализе и является определение состава «целостности», то есть уточнение всех входящих в нее элементов.

Связи и ресурсы как системообразующие свойства

Любые системы не находятся в изолированном состоянии, они постоянно взаимодействуют с окружающей средой. Для того чтобы вычленить какую-либо «целостность», следует выявить все связи, объединяющие элементы в систему.

Что такое связи и как они влияют на свойства системы.

Связь - взаимная зависимость элементов на физическом или смысловом уровне. По значимости можно выделить следующие связи:

1. Строения (или структурные): характеризуют в основном физическую составляющую системы (например, благодаря меняющимся связям углерод может выступать как графит, как алмаз или как газ).
2. Функционирования: гарантируют работоспособность системы, ее жизнедеятельность.
3. Наследования: случаи, когда элемент «А» является источником для существования «В».
4. Развития (конструкционные и деструкционные): имеют место либо в процессе усложнения структуры системы, либо наоборот - упрощения или распада.
5. Организационные: к ним можно отнести социальные, корпоративные, ролевые. Но наиболее интересной группой являются связи управления как позволяющие контролировать и направлять развитие системы в определенное русло.

Наличие тех или иных связей обусловливает свойства системы, отображает зависимости между конкретными элементами. Так же можно проследить использование ресурсов, необходимых для построения и функционирования системы.

Каждый элемент изначально снабжен определенными ресурсами, которые он может передавать иным участникам процесса или обменивать их. Причем обмен может происходить как внутри системы, так и между системой и внешней средой. Классифицировать ресурсы можно следующим образом:

1. Материальные - представляют собой объекты материального мира: склады, товары, устройства, станки и т. д.
2. Энергия - сюда включаются все виды, известные на современном этапе развития науки: электрическая, ядерная, механическая и т. д.
3. Информация.
4. Человеческие - человек выступает не только как работник, выполняющий некоторые операции, но и как источник интеллектуальных фондов.
5. Пространство.
6. Время.
7. Организационные - в данном случае структура рассматривается как ресурс, недостаток которого может привести даже к распаду системы.
8. Финансовые - для большинства организационных структур являются основополагающими.

Уровни систематизации в теории систем

Поскольку системы обладают определенными свойствами и признаками, их можно подвергнуть классификации, целью которой является выбор соответствующих подходов и средств описания целостности.

Основные критерии типизации систем

Существует категоризация относительно взаимодействия с внешней средой, структуры и пространственно-временных характеристик. Оценку функциональности систем можно производить по следующим критериям (см. таблицу).

Группы свойств системы

Свойством принято называть некоторые характерные признаки и качества элемента или целостности, которые проявляются при взаимодействии с иными объектами. Можно выделить группы свойств, характерные практически для всех существующих общностей. Всего известно двенадцать общих свойств систем, которые разделены на три группы. Информацию смотрите в таблице.

Группа статических свойств

Из названия группы вытекает, что система обладает некоторыми особенностями, которые присущи ей всегда: в любой определенный промежуток времени. То есть это те характеристики, без обладания которыми общность перестает быть таковой.

Целостность - это свойство системы, которое позволяет выделить ее из окружающей среды, определить границы и отличительные черты. Благодаря ему возможно существование устоявшихся связей между элементами в каждый выделенный момент времени, которые позволяют реализовать цели системы.

Открытость - одно из свойств системы, основанное на законе взаимосвязи всего существующего в мире. Суть его в том, что можно найти связи между любыми двумя системами (как входящие, так и выходящие). Как можно заметить, при детальном рассмотрении эти взаимодействия различны (или несимметричны). Открытость свидетельствует о том, что система не существует изолированно от среды и производит обмен ресурсами с ней. Описание этого свойства обычно называют «моделью черного ящика» (со входом, который обозначает влияние среды на целостность, и выходом - влиянием системы на среду).

Внутренняя неоднородность систем. В качестве наглядного примера подойдет рассмотрение свойств нервной системы человека, устойчивость которой обеспечивается многоуровневой, разнородной организацией элементов. Принято рассматривать три основные группы: свойства мозга, отдельных структур нервной системы и конкретных нейронов. Информация о составных частях (или элементах) системы позволяет составить карту иерархических связей между ними. Следует обратить внимание, что в данном случае рассматривается «различимость» частей, а не их «разделимость».

Трудности определения состава системы заключаются в целях исследования. Ведь один и тот же объект можно рассмотреть с точки зрения его ценности, функциональности, сложности внутреннего устройства и т. д. Вдобавок ко всему, большую роль играет умение наблюдателя находить различия элементов системы. Поэтому модель стиральной машины у продавца, технического работника, грузчика, ученого будет абсолютно иной, поскольку перечисленные люди рассматривают ее с разных позиций и с разными установленными целями.

Структурированность - свойство, описывающее взаимосвязи и взаимодействия элементов внутри системы. Связи и отношения элементов составляют модель рассматриваемой системы. Благодаря структурированности поддерживается такое свойство объекта (системы), как целостность.

Группа динамических свойств

Если статические свойства - это то, что можно наблюдать в любой отдельно взятый момент времени, то динамические относятся к разряду подвижных, то есть проявляющихся во времени. Это изменения состояния системы на протяженности определенного отрезка времени. Наглядным примером может служить смена времен года на каком-либо наблюдаемом участке или улице (статические свойства остаются, но видны воздействия динамических). Какие свойства системы относятся к рассматриваемой группе?

Функциональность - определяется воздействием системы на среду. Характерной особенностью является субъективность исследователя в выделении функций, продиктованная поставленными целями. Так, автомобиль, как известно, является «средством передвижения» - это его основная функция для потребителя. Однако покупатель при выборе может руководствоваться и такими критериями, как надежность, комфортность, престижность, дизайн, а также наличие сопутствующих документов и т. д. В данном случае раскрывается многофункциональность такой системы, как машина, и субъективность приоритетов функциональности (поскольку будущий водитель выстроил свою систему главных, второстепенных и незначительных функций).

Стимулируемость - проявляется повсеместно как адаптирование к внешним условиям. Ярким примером являются свойства нервной системы. Воздействие внешнего раздражителя или среды (стимула) на объект способствует изменению или коррекции поведения. Этот эффект подробно описал в своих исследованиях Павлов И. П., а в теории системного анализа он называется стимулируемостью.

Изменчивость системы со временем. Если система функционирует, неизбежны изменения как во взаимодействии со средой, так и в осуществлении внутренних связей и отношений. Можно выделить следующие виды изменчивости:

• скоростные (быстрые, медленные и т. д.);
• структурные (изменение состава, структуры системы);
• функциональные (замена одних элементов другими или изменение их параметров);
• количественные (увеличение количества элементов структуры не изменяющие ее);
• качественные (в этом случае изменяются свойства системы при наблюдаемом росте или упадке).

Характер проявления перечисленных изменений может быть различен. Обязательным является условие учета данного свойства при анализе и планировании системы.

Существование в изменяющейся среде. Как система, так и среда, в которой она находится, подвержены изменениям. Для функционирования целостности следует определиться с соотношением скорости изменений внутренних и внешних. Они могут совпадать, могут различаться (опережение или отставание). Важно правильно определить соотношение с учетом особенностей системы и окружающей среды. Наглядным примером может служить вождение автомобиля в экстремальных условиях: водитель действует либо на опережение, либо в соответствии с обстановкой.

Группа синтетических свойств

Описывает отношения системы и среды с точки зрения общего понимания целостности.

Эмерджентность - слово английского происхождения, переводится как «возникать». Термином обозначают появление некоторых свойств, которые проявляются только в системе благодаря наличию связей определенных элементов. То есть речь идет о возникновении свойств, которые нельзя объяснить суммой свойств элементов. Например, детали автомобиля ездить и тем более осуществлять перевозки не в состоянии, но собранные в систему - способны быть средством передвижения.

Неразделимость на части - это свойство, по логике вещей, вытекает из эмерджентности. Удаление какого-либо элемента из системы сказывается на ее свойствах, внутренних и внешних связях. В то же время элемент, «отправленный в свободное плавание», приобретает новые свойства и перестает быть «звеном цепи». Например, шина автомобиля на территории бывшего СССР частенько появляется на клумбах, спортивных площадках, «тарзанках». Но изъятая из системы автомобиля, она утеряла свои функции и стала совершенно иным объектом.

Ингерентность - английский термин (Inherent), который переводится как «неотъемлемая часть чего-либо». От степени «включенности» элементов в систему зависит выполнение ею возложенных на нее функций. На примере свойств элементов в периодической системе Менделеева можно удостовериться в важности учета ингерентности. Так, период в таблице строится исходя из свойств элементов (химических), в первую очередь заряда ядра атома. Свойства вытекают из ее функций, а именно классификация и упорядочение элементов с целью предсказания (или нахождения) новых звеньев.

Целесообразность - любая искусственная система создается с определенной целью, будь то решение какой-либо проблемы, развитие заданных свойств, выпуск требуемой продукции. Именно цель диктует выбор структуры, состава системы, а также связей и отношений между внутренними элементами и внешней средой.

Заключение

В статье изложены двенадцать системных свойств. Классификация систем, однако, гораздо разнообразнее и проводится в соответствии с целью, которую преследует исследователь. Каждая система обладает свойствами, которые отличают ее от множества других общностей. Кроме того, перечисленные свойства могут проявляться в большей или меньшей степени, что продиктовано внешними и внутренними факторами.