Тема 1. Исследования и их роль в научной и практической деятельности человека

На протяжении относительно короткой истории становления теории систем и системного анализа представления о системах и закономерностях их построения, функционирования и развития неоднократно уточнялись и переосмысливались. Термин система исполь­зуют в тех случаях, когда хотят охарактеризовать исследуемый или проектируемый объект как нечто целое (единое), сложное, о кото­ром невозможно сразу дать представление, показав его, изобразив графически или описав математическим выражением (формулой, уравнением и т. п.).

В первых определениях в той или иной форме говорилось о том, что система - это элементы (части, компоненты) и связи (отношения) междуними. Так, Л. фон Берталанфи (автралийский биолог) определял систему как "комплекс взаи­модействующих компонентов" иликак "совокупность элемен­тов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой".

В понятии система (как и любой другой кате­гории познания) объективное и субъективное составляют диалек­тическое единство, и следует говорить не о материальности или не материальности системы, а о подходе к объектам исследования как к системам, о различном представлении их на разных стадиях познания или создания.

При проведении системного анализа нужно пре­жде всего отобразить ситуацию с помощью как можно более полно­го определения системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, влияющие на принятие решения, сформулировать "ра­бочее" определение, которое может уточняться, расширяться или сужаться в зависимости от хода анализа.

Система образует особое единство со средой, как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка, а элементы любой исследуемой системы, в свою очередь, обычно выступают как системы более низкого порядка".

Такому представлению о среде соответствуетопределение, "...среда есть совокупность всех объектов, изме­нение свойств которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы".

Выделяет систему из среды исследователь, который отделяет (от­граничивает) элементы, включаемые в систему от остальных, т. е. от среды, в соответствии с целями исследования. При этом возможно три варианта положения исследователя, который: 1) может отнести себя к среде и, представив систему как полностью изолированную от среды, строить замкнутые модели (в этом случае среда не будет играть роли при исследо­вании модели, хотя может влиять на ее формирование); 2) включить себя в систему и моделировать ее с учетом своего влияния и влияния системы на свои представления о ней (ситуация, характерная для экономических систем); 3) выделить себя и из си­стемы, и из среды, и рассматривать систему как открытую, постоянно взаимодей­ствующую со средой, учитывая этот факт при моделировании (такие модели необхо­димы для развивающихся систем).

Понятия, характеризующие строение системы: элемент, связь, подсистема.

Понятия, входящие в определение системы, тес­но связаны между собой и по мнению Людвига фон Берталанфи не могут быть определены независимо, а определяются, как правило одно через другое, уточняя друг друга.

Элемент. Под элементом принято понимать простейшую, неделимую часть системы. Однако ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным. Например, в качестве элементов стола можно назвать "ножки, ящики, крышку и т. д.", а можно - "атомы, молекулы", в зависимости от того, какая задача стоит перед исследователем. Элемент - это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели. Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи, цели и ее уточнения в про­цессе проведения системного исследования. При необходимости мо­жно изменять принцип расчленения, выделять другие элементы и получать с помощью нового расчленения более адекватное пред­ставление об анализируемом объекте или проблемной ситуации.

Компоненты и подсистемы. Иногда термин элемент используют в более широком смысле, даже в тех случаях, когда система не мо­жет быть сразу разделена на составляющие, являющиеся пределом ее членения. Однако при многоуровневом расчленении системы лучше использовать другие термины, предусмотренные в теории систем: сложные системы принято вначале делить на подсистемы, или на компоненты.

Понятие подсистема подразумевает, что выделяется от­носительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы, и в частности, имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема, а также другие свойства - свойство це­лостности, коммуникативности и т. п., определяемые закономер­ностями систем.

Если же части системы не обладают такими свойствами, а представляют собой просто совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.

Расчленяя систему на подсистемы, следует иметь в виду, что так же, как и при расчленении на элементы, выделение подсистем может меняться по мере ее уточнения и развития представлений исследователя об анализируемой объекте или проблемной ситуация.

Связь. Понятие связь входит в любое определение системы и обеспечивает возникновение и сохранение ее целостных свойств. Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы. Связь определяют как ограничение степени свободы элементов. Действительно, элементы вступая во взаимодействие (связь) друг с другом, утрачивают часть своих свойств, которыми они потенци­ально обладали в свободном состоянии.

Связи можно охарактеризовать направлением, силой, характе­ром (или видом). По первому признаку связи делят на направленные и ненаправленные. По второму - на сильные и слабые (иногда пытаются ввести "шкалу" силы связей для конкретной задачи). По характеру (виду) различают связи: подчинения,связи порождения (генетические), равноправные (безразличные) связи, связи управления.

Связи в конкретных системах могут быть одновременно охарак­теризованы несколькими из названных признаков.

Важную роль в моделировании систем играет понятие обратной связи. Обратная связь может быть положи­тельной, сохраняющей тенденции происходящих в системе измене­ний того или иного выходного параметра, и отрицательной - про­тиводействующей тенденциям изменения выходного параметра, т. е. направленной на сохранение, стабилизацию требуемого значения параметра (количество выпускаемой продукции, ее себестоимости и т. п.).