Глава 2. Информационные системы

ПОНЯТИЕ СИСТЕМ

В изучаемом курсе информационные технологии рассматриваются применительно к управлению в организационных системах. Поэтому управление - одно из центральных понятий. Управление можно определить как функцию системы, обеспечивающую либо сохранение её основных свойств, либо её развитие в направлении определённой цели. Следовательно, управление неразрывно связано с системой и без неё не существует [37].

По-гречески система (systêma) - это целое, составленное из частей. Другими словами система - есть совокупность элементов, взаимосвязанных друг с другом и таким образом образующих определённую целостность.

Количество элементов, из которых состоит система, может быть любым, важно, чтобы они были между собой взаимосвязаны. Примеры систем - техническое устройство, состоящее из узлов и деталей; живой организм, состоящий из клеток; коллектив людей; предприятие; государство и т.д. Лекционная аудитория с лектором и студентами - система; каждый студент - тоже система; оборудование аудитории - система; отдельный стол - тоже система. А вот ножка стола - уже не система. Но это с точки зрения макропредставлений. Если же рассматривать ножку стола с точки зрения микропредставлений, то это тоже система, образуемая совокупностью молекул и атомов.

Из этих примеров ясно, что системы очень разнообразны, но все они имеют ряд общих свойств и понятий.

Элемент системы - часть системы выполняющая определённую функцию (лектор читает лекцию, студенты её слушают и конспектируют, и т.д.). Элемент системы может быть сложным, состоящим из взаимосвязанных частей, т.е. тоже представлять собой систему. Такой сложный элемент часто называют подсистемой.

Организация системы - внутренняя упорядоченность и согласованность взаимодействия элементов системы. Организация системы проявляется, например , в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы (во время лекции не играют в волейбол).

Структура системы - совокупность внутренних устойчивых связей между элементами системы, определяющая её основные свойства. Например, в иерархической структуре отдельные элементы образуют соподчиненные уровни и внутренние связи образованы между этими уровнями.

Целостность системы - принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств её элементов. В то же время свойства каждого элемента зависят от его места и функции в системе. Так, если вернуться к примеру с лекцией, то рассматривая отдельно свойства лектора, студентов, предметов оборудования аудитории и т.д., нельзя однозначно определить свойства системы, где эти элементы будут совместно использоваться.

Классификация систем, как и любая классификация, может производиться по различным признакам. В наиболее общем плане системы можно разделить на материальные и абстрактные.

Материальные системы представляют собой совокупность материальных объектов. Среди материальных систем можно выделить неорганические (технические, химические и т.п.), органические (биологические) и смешанные, содержащие элементы как неорганической, так и органической природы. Среди смешанных систем следует обратить особое внимание на человеко-машинные (эрготехнические) системы, в которых человек с помощью машин осуществляет свою трудовую деятельность.

Важное место среди материальных систем занимают социальные системы с общественными отношениями (связями) между людьми. Подклассом этих систем являются социально - экономические системы, в которых связи между элементами - это общественные отношения людей в процессе производства.

Абстрактные системы - это продукт человеческого мышления: знания, теории, гипотезы и т.п.

По временной зависимости различают статические и динамические системы. В статических системах с течением времени состояние не изменяется, в динамических системах происходит изменение состояния в процессе её функционирования.

Динамические системы с точки зрения наблюдателя могут быть детерминированными и вероятностными (стохастическими). В детерминированной системе состояние её элементов в любой момент времени полностью определяется их состоянием в предшествующий или последующий моменты времени. Иначе говоря, всегда можно предсказать поведение детерминированной системы. Если же поведение предсказать невозможно, то система относится к классу вероятностных (стохастических) систем.

Любая система входит в состав большей системы. Эта большая система как бы окружает её и является для данной системы внешней средой. По тому, как взаимодействует система с внешней средой, различают закрытые и открытые системы. Закрытые системы не взаимодействуют с внешней средой, все процессы, кроме энергетических, замыкаются внутри системы. Открытые системы активно взаимодействуют с внешней средой, что позволяет им развиваться в сторону совершенствования и усложнения.

По сложности системы принято делить на простые, сложные и большие (очень сложные).

Простая система - это система, не имеющая развитой структуры (например, нельзя выявить иерархические уровни).

Сложная система - система с развитой структурой и состоящая из элементов - подсистем, являющихся в свою очередь простыми системами.

Большая система - это сложная система, имеющая ряд дополнительных признаков: наличие разнообразных (материальных, информационных, денежных, энергетических) связей между подсистемами и элементами подсистем; открытость системы; наличие в системе элементов самоорганизации; участие в функционировании системы людей, машин и природной среды.

Понятие большой системы было введено, как следует из приведённых выше признаков, для обозначения особой группы систем, не поддающихся точному и подробному описанию. Для больших систем можно выделить следующие основные признаки:

Наличие структуры, благодаря которой можно узнать, как устроена система, из каких подсистем и элементов состоит, каковы их функции и взаимосвязи, как система взаимодействует с внешней средой.

Наличие единой цели функционирования, т.е. частные цели подсистем и элементов должны быть подчинены цели функционирования системы.

Устойчивость к внешним и внутренним возмущениям. Это свойство подразумевает выполнение системой своих функций в условиях внутренних случайных изменений параметров и дестабилизирующих воздействий внешней среды.

Комплексный состав системы, т.е. элементами и подсистемами большой системы являются самые разнообразные по своей природе и принципам функционирования объекты.

Способность к развитию. В основе развития систем лежат противоречия между элементами системы. Снятие противоречий возможно при увеличении функционального разнообразия, а это и есть развитие.

Изучение, анализ и синтез больших систем производится на основе системного подхода, который предполагает учет основных свойств таких систем.