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.
"Рабочее" определение системы помогает исследователю начать ее описание. Далее для того, чтобы правильно выбирать необходимые элементы, связи, их свойства и другие составляющие, входящие в принятое "рабочее" определение системы, нужно, чтобы лица, формирующие это первоначальное, вербальное представление системы, в одинаковом смысле использовали эти понятия.
На первых этапах системного анализа важно уметь отделить систему от среды, с которой взаимодействует система. Иногда даже определения системы, применяющиеся на начальных этапах исследования, базируются на отделении системы от среды. Частным случаем выделения системы из среды является определение ее входа и выхода, посредством которых система общается со средой. В кибернетике и теории систем такое представление системы называют "черным ящиком". На этоймодели базировалась начальное определение системы.
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.).
Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.
Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 692;