Entry tags:

Книги, ТС/ТУ

Теория систем: Свойства системы
В предыдущем сообщении проекта «ТС/ТУ» давалось определение понятия «система». Однако это определение не совсем корректно, поскольку описывает систему в общем виде, в наиболее абстрактном. При помощи данного определения сложно применять системный подход при исследовании существующих систем, поскольку сложно даже сказать, материальна ли система, либо она существует только в разуме у исследователя в виде набора взаимосвязанных понятий, описывающих некоторые разрозненные объекты предметного мира. Так что в целях изучения методологии системного подхода определение системы необходимо немного сузить.

Это сужение можно сделать при помощи введения некоторых ограничительных свойств, которыми должна обладать «правильная» система. Такая правильная система в любом случае будет проявляться именно как система, то есть объект с системными свойствами, а, следовательно, к нему будут применимы методы системного анализа. Итак, таких свойств всего четыре:

1. Детерминированность — поведение (реакция) системы однозначно зависит от значений входных параметров. Наличие в системе чётких причинно-следственных связей как в статике, так и в динамике. Детерминированность позволяет применять научный подход при исследовании систем. Несмотря на то, что некоторое время в повседневной моде была теория хаоса, в её рамках также изучаются строго детерминированные системы.
   
2. Синергетичность — целое (система) является бо́льшим, нежели простая сумма составляющих его частей, что позволяет рассматривать систему в виде эффективной структуры из составляющих её компонентов. Синергетичность систем часто связывают с характеристиками самоорганизации и обучаемости систем.
   
3. Полнота и непротиворечивость — правильная система должна быть полна (достаточна для выполнения своих функций и достижения своих целей) и непротиворечива (не должно быть противоречивых целей у всей системы).
   
4. Иерархичность — компоненты (элементы) системы могут сами рассматриваться в качестве систем (подсистем), а сама система может быть подсистемой системы более высокого уровня. В принципе, деление системы на подсистемы может быть ничем не ограничено, а свойство иерархичности также указывает на то, что элементы системы могут выстраиваться в иерархии в рамках системы.

Перечисленные свойства являются системоопределяющими, поскольку каждая правильная система детерминирована, синергетична, полна и непротиворечива, а также обладает внутренней иерархией над своими элементами. Однако существуют другие свойства, которыми могут обладать системы. Такие свойства лучше называть «характеристиками». Более того, для различных типов систем могут иметься различные наборы характеристик, так что в этом отношении не может быть замкнутого набора раз и навсегда выявленных характеристик. Тем не менее, можно выделить характеристики, которые могут быть свойственны различным типам систем. К ним относятся следующие:

1. Адаптивность — стремление к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды.
   
2. Надёжность — комплексная характеристка системы, определяющая её способность функционировать, сохраняя свои параметры в определённом (заданном) диапазоне, в течение длительного времени. Отдельно здесь можно выделить и свойство отказоустойчивости, под которым понимается продолжение функционирования системы при выходе из строя одного или нескольких её компонентов. Дополнительным материалом для изучения надёжности являются темы у Мишеля де Будьона: 1, 2, 3.
   
3. Целостность — первичность целого по отношению к частям. Не элементы составляют систему, а система состоит из элементов, которые выделяются из неё в рамках системного анализа.
   
4. Эмерджентность — цели (функции) компонентов системы не всегда совпадают с целями (функциями) системы, при этом для элементов системы в части их взаимодействия друг с другом может нарушаться свойство непротиворечивости — цели компонентов могут быть противоречивы друг другу, но при этом цели системы всё также должны быть непротиворечивыми.
   
5. Взаимодействие и взаимозависимость системы и среды — система действует в среде и зависит от неё, равно как и наоборот. Система может обмениваться со средой материей, энергией и (или) информацией.
   
6. Обучаемость — возможность перенастройки функций и целей системы в зависимости от изменения параметров внешней среды. Система может быть самообучаемой, когда функции и цели перенастраиваются на основании внутренних факторов.
   
7. Целенаправленность — существование у системы цели. Некоторые школы исследователей систем выделяют эту характеристику в виде непреложного свойства, которым должны обладать все системы.
   
8. Динамичность — развитие системы происходит в динамике, то есть система изменяется во времени. Так, к примеру, уже упомянутая теория хаоса изучает нелинейно изменяющиеся динамические системы.

Для закрепления материала и его осмысления предлагаю в качестве вопросов для обсуждения рассмотреть несколько систем из различных областей: Солнечная система, организм человека, автоматизированная система управления, система управления «государство», — для которых рассмотреть их свойства и значения характеристик.

Дополнительная литература:

1. Волкова В. Н., Денисов А. А. Теория систем: Учебное пособие. — М.: Высшая школа, 2006. — 511 стр., илл. — ISBN 5-06-005550-7.
   
2. Месарович М., Мако Д., Такахара И. М. Теория иерархических многоуровневых систем. — М.: Мир, 1978. — 311 стр.
   
3. Акофф Р., Эмери Ф. М. О целеустремлённых системах. — М.: Советское радио, 1974. — 272 стр.