Понятие о системах.

Система — объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, знаний (происходит от греческого systema переводится как целое, составленное из частей, соединение).

В разных отраслях знаний существуют свои формулировки систем. В математике под системой в большинстве случаев понимается совокупность законов. В физических науках слово система связанное составляющими вселенной. В технике – как совокупность объектов связанных между собой и действующих как единое целое.

В общем смысле под системой понимают любую целостную совокупность элементов, находящихся во взаимодействии. Система — это не просто совокупность взаимосвязанных элементов, а целенаправленное множество упорядоченно взаимосвязанных элементов, объединенных в единое целое, способное выполнять заданную функцию. Система основывается на связи между объединенными элементами. Элемент, не имеющий хотя бы одной связи с другими, не входит в рассматриваемую систему. Одни и те же элементы в зависимости от принципа объединения могут образовывать разные по свойствам системы. Поэтому системы в целом определяются не только и не столько составляющими элементами, хотя они имеют весьма существенное значение, сколько характеристиками связи между ними.

Любая система характеризуется наличием множества элементов и их достаточность, единством цели, наличием связи между первичными элементами, формой существования. Помимо признаков система имеет свойства. Целостность - качественно новое свойство, не присущее отдельным моментам системы, обусловленное проявлением особых эффектов взаимодействия соответствующей структуры отношений элементов. Связность - особый характер взаимосвязей между элементами системы, который проявляется в форме определенной упорядоченности отношений. Сложность, определяемая числом элементов, образующих систему, степенью разветвленности ее внутренней структуры, характером функционирования. Организованность – формы взаимосвязей и взаимодействия между элементами системы.

Система, в отличие от простого множества элементов, характеризуется рядом системных признаков.

Принцип целостности.Заключается в том, что свойства системы зависят от свойств составляющих ее элементов. Сумма свойств отдельных элементов образует свойство целой системы. Примером системы в растениеводстве является агрофитоценоз — сложная система растений, которые, в свою очередь, представляют собой сложные системы органов, тканей, клеток и т. д. Агрофитоценоз также является элементом более сложной системы — экологической. Изучая биологические системы на клеточном или молекулярном уровне, нельзя предсказать из свойств молекул, клеток, органов свойства целого организма. Точно так же особенности функционирования агрофитоценоза невозможно предсказать исходя из особенностей функционирования индивидуальных растений, поскольку с переходом от низкого уровня организации биологической системы к более высокому, возникают новые дополнительные свойства, которые характерны только для данного уровня ее организации. Продуктивность севооборота нельзя определить по продуктивности входящих в этот севооборот культур, поскольку в результате их взаимодействия возникают новые свойства, присущие только данному севообороту как системе.

Принцип структурности или связности.Предусматривает возможность описания системы через определение ее структуры, т. е. сети связей и отношений, обусловливающих поведение системы через поведение ее отдельных элементов и свойства ее структуры.

Различают три вида связи между элементами системы: механическую – когда связь между элементами осуществляется путем обмена усилий; трофическую – обмен энергией; сигнальную – обмен информацией. Отдельные элементы структуры соединены между собой причинно-следственными связями. Чем сильнее связи между отдельными элементами системы, тем наибольшей целостностью обладает система. Наличие прочных связей между элементами системы делает ее более устойчивой к распаду на части.

Принцип взаимозависимости системы и среды.Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой, являясь при этом ведущим, активным компонентом. В природе каждый организм является компонентом более сложной системы. Признаком системности в описании биологического вида пользовался Н.И. Вавилов. Его школа сформировала представление о виде как сложной организованной во времени и пространстве системе. В данном случае именно окружающая среда способствовала организации множества биологических видов.

Влияние окружающей среды на систему относится одному из неопределенных факторов. Система, являясь фрагментом реальности, содержащим взаимосвязанные элементы (Де Вит, 1986), формируется и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия со средой. Поэтому, прежде всего, необходимо определить границы системы и ее внешней среды. По К. Т. Де Биту (1986), идеален такой выбор границы, при котором система была бы изолирована от внешней среды и не влияла на ее параметры. Однако добиться этого почти невозможно. Следовательно, границу следует выбирать таким образом, чтобы взаимное влияние среды и системы было минимальным. Для достижения этого условия, возможно, потребуется расширение границы системы по сравнению с предусмотренной ранее (при определении первоначальной цели). Для локализации границы исследуемой системы необходимо определить все элементы, в той или иной степени связанные с поставленной на предыдущем этапе задачей, и разделить их на два класса: исследуемая система и ее внешняя среда. Такое деление в значительной мере зависит от поставленной задачи: с ее изменением меняются границы системы, внешняя среда, а в некоторых случаях и первоначальный набор элементов. Единственный критерий правильности включения того или иного элемента в систему — участие его в процессе, приводящем к выходному результату данной альтернативы.

Принцип иерархичности.Каждый компонент системы можно принять за систему более низкого уровня, а рассматриваемую систему — как часть более сложной. Так, входящие в систему земледелия компоненты (система севооборота, система обработки почвы и т. д.) представляют собой сложные системы. В то же время система земледелия — элемент более высокого уровня - системы ведения сельского хозяйства.

Первичной системой в структуре системы принято считать такой элемент или совокупность элементов системы, которые не допускают их дальнейшее расчленение без потери качества всей системы, с учетом избранной исследователем точки зрения.

Принцип множественности описания системы.В связи с принципиальной сложностью системы ее адекватное познание требует построения множества различных моделей, каждая из которых описывает определенный аспект.

Множество существования систем имеет свою классификацию.

Выделяют разные типы систем:

– материальные - целостные совокупности материальных объектов. Включают системы неорганической природы (физические, геологические, химические и др.)

– живые системы (от простейших биологических систем до наиболее сложных). Особый тип живых систем — социальные системы и абстрактные (являющиеся продуктами человеческого мышления)

– Абстрактные системы – включают модели - абстрактные отображения реальной системы, понятия, гипотезы, теории, научные знания о системах.

По временным аспектам выделяют

– статические системы, постоянные в течение определенного времени

– динамические, изменяющиеся во времени.

детерминированные, состояние которых в любой момент времени можно однозначно установить,

стохастические, т. е. вероятностные. Для последних значение переменных в данный момент времени позволяет установить лишь вероятностное распределение их значений в последующий период.

По характеру взаимосвязи системы и средывыделяют

– замкнутые системы, в которых поступление и выделение веществ не происходит, а совершается лишь обмен энергии, а ее элементы взаимодействуют только друг с другом.

– открытые (незамкнутые), характеризующиеся постоянным вводом и выводом как вещества, так и энергии.

Применение системного анализа, в рамках которого используются формальные и неформальные методы, облегчает задачу выбора лучших вариантов решений на основе сочетания знания и практического опыта специалистов с количественным анализом. Обоснование решений с помощью системного анализа связано не только с использованием строгих формальных методов и процедур, но и суждения, основанные на личном опыте и интуиции. Качество решений повышается, если эти рассуждения подкрепляются несложными расчетами.

Системный подход к управлению любыми объектами или процессами не что иное, как особым образом выраженная форма мышления (системное мышление). Известно, что управление сельским хозяйством отличается большой сложностью. К недостаткам существующей системы управления можно отнести неоперативность получения и обработки информации, неоптимальность принимаемых решений, недостаточный учет некоторых факторов, прежде всего факторов морального характера. Цена потерь в результате ошибок управления при увеличении капитальных вложений все больше возрастает и в связи с этим возникает необходимость применения системного анализа как средства выработки оптимальных решений.

В зависимости от характера исследуемых проблем системный анализ может выполняться на основе практического опыта, так называемого здравого смысла, логики, несложных расчетов. Но подлинно научным методом системный анализ становится лишь тогда, когда на всех этапах опирается на количественный анализ проблемы, используя адекватные модели и ЭВМ. Однако биологические и сельскохозяйственные системы включают в себя факторы, не поддающиеся строгой количественной оценке. Поэтому в процессе принятия решений приходится осуществлять выбор альтернатив в условиях неопределенности.

Ценность системного принципа в управлении, прежде всего в том, что его применение способствует повышению конечного эффекта функционирования сельскохозяйственного производства и его отраслей, исключению ситуаций, при которых возможны односторонние необоснованные увлечения какими-либо отдельными культурами, технологиями, структурами. Используя системный подход, создается возможность строить систему земледелия на количественной основе, учитывать влияние на урожай взаимодействия всех основных факторов, дифференцировать агротехнические приемы в точном соответствии с конкретными условиями, боле эффективно использовать каждый гектар земли, каждую тонну удобрений.