Структура систем. Идеализированные системы

Размещено на http://www.allbest.ru

План

Введение

Структура систем. Идеализированные системы

Понятие «система»

Типы систем

Типы структур

Заключение

Список литературы

 Введение

Система, с одной стороны, является реальным объектом и одновременно -- абстрактным отображением связей действительности, моделью. Однако во всех трех группах определений термин «систему» включает в себя понятие о целом, состоящем из взаимосвязанных, взаимодействующих, взаимозависимых частей. Причем свойства этих частей зависят от системы в целом и, наоборот, свойства системы -- от свойств, входящих в нее частей. Во всех случаях имеется в виду наличие среды, в которой система существует и функционирует. Для исследуемой системы среда может рассматриваться как надсистема, соответственно ее части -- как подсистемы. Более полное определение, включающее элементы и связи, и цель, и наблюдателя, а иногда и язык отображения системы, помогают более конкретно сформулировать проблему, определить задачи, наметить основные этапы системного исследования.

Система - такое сочетание элементов, которое в совокупности приобретает новое качество: у элементов этого качества не было, а у системы оно появляется. Система обладает особыми системными свойствами. Изучение свойств кооперативных взаимодействий представляется важнейшим направлением современной науки. На примере мозга мы рассмотрели эффект кооперативности элементов материальной системы. Но и в абстрактных системах, которые полностью конструируются человеком, это системное свойство ярко проявляется.

Структура систем. Идеализированные системы

Понятие «система»

Понятие системы органически связано с понятиями целостности, элемента, подсистемы, связи, отношения, структуры, иерархии, многоуровневости и др. Термин используется, когда хотят охарактеризовать сложный объект как единое целое. Обычно система определяется как совокупность элементов (объектов), объединенных некоторой формой регулярного взаимодействия или взаимозависимости для выполнения заданной функции. В понятие «система» на разных этапах ее рассмотрения можно вкладывать разное содержание, говорить о системе как бы в разных ее формах, в зависимости от задачи, которую ставит перед собой исследователь. В философском словаре: система -- совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство. Согласно общей теории систем:

Система -- это реальная или мыслимая совокупность частей (элементов, сущностей), целостные свойства которой определяются связями (отношениями, взаимодействиями) между частями.

Система -- это ограниченное множество взаимодействующих элементов.

Физиолог П.К. Анохин в работе «Теория функциональной системы» (1970 г.) привел 12 формулировок понятия системы разных авторов. В учебнике В.Н. Волковой и А.А. Денисова «Основы теории систем и системного анализа» (1999 г.) авторы говорят уже о 30 определениях понятия «система». Сейчас таких формулировок можно было бы собрать в несколько раз больше.

Определение системы постоянно эволюционировало. Л. фон Бер-таланфи -- определил систему как «комплекс взаимодействующих компонентов» или как «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой». В Большой Советской Энциклопедии «система -- объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе». Позднее в определение «система» вводится понятие цели: в трактовке Анохина «системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, взаимодействие и взаимоотношение которых приобретает характер, взаимосодействия компонентов для получения фокусированного полезного результата». Подчеркнув, что «взаимодействие компонентов» является общим для всех формулировок, Анохин аргументирует недостаточность самого по себе взаимодействия для любого системного процесса. Он аргументирует ключевое значение результата (цели) деятельности, направленно ограничивающего множество произвольных взаимодействий. Таким образом, в определение системы вносится «цель».

Ю.И. Черняк, объектом исследования которого были экономические системы, вводит в определение системы наблюдателя. «Система есть отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений решении задачи исследования, познания». Позднее, он же: «Система есть отображение на языке наблюдателя (исследователя, конструктора) объектов, отношений и их свойств в решении задачи исследования, познания». Таким образом, сопоставляя эволюцию определения системы следует отметить, что вначале в определении появляются «элементы и связи», затем -- «цель», затем -- «наблюдатель». В экономических системах, если не определить наблюдателя (лицо, принимающее решение, т.е. ЛПР), то можно не достичь цели, ради которой создается система.

С некоторой условностью все понятия «системы» можно поделить на три группы. Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают систему как комплекс процессов, явлений и связей между ними, которые существуют объективно, независимо от наблюдателя. Задача наблюдателя -- выделить эту систему из окружающей среды, т.е., как минимум, определить ее входы и выходы, а как максимум, подвергнуть анализу ее структуру, выяснить механизм функционирования ее элементов, связи, и воздействовать на нее в нужном направлении. В таком понимании система -- объект исследования и управления.

Определения второй группы рассматривают систему как инструмент, способ исследования процессов и явлений. Наблюдатель, имея перед собой цель, конструирует систему как некоторое абстрактное отображение реальных объектов. При этом абстрактная система понимается как совокупность взаимосвязанных переменных, представляющих те или иные свойства, характеристики элементов, объектов, которые рассматриваются в данной системе. В этой трактовке понятие системы смыкается с понятием модели. Говоря о синтезе системы, имеют в виду ее макромодель, анализ же совпадает с микромоделированием ее отдельных элементов и процессов.

Третья группа определений представляет компромисс между двумя первыми. Система здесь -- искусственно создаваемый комплекс элементов (людей, процедур, технологий, научных теорий и т.д.), предназначенный для решения сложной организационной, технической, экономической задачи. Следовательно, здесь наблюдатель не только выделяет систему из среды, но и создает, синтезирует ее.

Типы систем

Существует много классификаций систем, отличающихся друг от друга классификационными признаками. Выбор основания для классификации определяется задачами исследователя. Для ознакомления с данным разделом теории систем рассмотрим классификацию систем по следующим признакам:

 по происхождению;

 по составу элементов;

 по типу элементов;

 по связи с окружающим миром;

 по характеру функционирования;

 по уровню регулируем ости;

 по степени организованности.

Рис. 1. Классификация систем

По происхождению системы различают:

 естественные, созданные природой (вселенная, планетарная система, биологические системы и др.);

 искусственные, созданные человеком (технические, государственные, социальные, экономические, системы наук)

 смешанные (экологические, биотехнические, системы подготовки кадров, социально-экономические и пр.).

 подсистемы.

По составу элементов:

 технические,

 биологические,

 социальные,

 экономические,

 смешанные.

По типу элементов (по степени конкретности):

 конкретные (элементами системы являются реальные объекты);

 абстрактные (элементами системы являются отвлеченные объекты)

По степени организованности:

 хорошо организованные;

 плохо организованные (диффузные);

 самоорганизующиеся.

По связям с окружающим миром:

 открытые, т.е. осуществляющие обмен с окружением (внешней средой). Все реальные системы -- открытые;

 закрытые (замкнутые, изолированные, идеальные), т.е. без связей с окружением (это концептуальные системы, сконструированные умственно).

По характеру функционирования:

 детерминированные, т.е. имеющие жесткую связь между значениями входных и выходных параметров;

 стохастические, т.е. такие, в которых соотношение между входом в систему и выходом из нее может быть описано только на вероятностном уровне;

 размытые (нечеткие), т.е. такие, в которых связи между входом и выходом неизвестно ничего или почти ничего. В основе описания таких систем лежит математическое понятие размытого множества (fuzz y set) -- множества, содержащего хотя бы один такой элемент, о котором нельзя однозначно сказать, принадлежит ли он или нет этому множеству.

По уровню регулируемости:

 управляемые системы;

 саморегулирующиеся или кибернетические системы;

 самоорганизующиеся или синергетические системы.

статическая динамическая структура система

Типы структур

Каждая система имеет две составляющие: элементный состав и структуру как систему связей между этими элементами.

В соответствии с этим понятия "система" и "структура" могут рассматриваться как равномасштабные -- не существует бесструктурных систем и внесистемных структур. Система обладает, так сказать, объективной потребностью в структуре.

Будем рассматривать следующие типы структур -- статические и динамические структуры.

Статические структуры ограничиваются описанием элементов в "статике", отвлекаясь от изменений, выражающих движение системного объекта во времени.

Рассмотрим 4 типа статических структур, наиболее часто используемых при описании систем управления, а именно:

 организационные,

 технические,

 организационно-технические,

 функциональные.

При описании организационных структур рассматриваются:

 2 вида элементов (коллективы людей и отдельные исполнители),

 2 типа связей (координационные и субординационные).

Рис. 2. Пример организационной структуры группы компаний

На рис. 2 в качестве примера представлена организационная структура гипотетической группы компаний. Два верхних уровня иерархии (гендиректора и его заместителей) представлены персоналиями, а последующие уровни -- коллективами людей (отделами и тремя малых предприятиями). Красным цветом показаны связи соподчинения (субординационные), а синим цветом -- связи взаимодействия (координационные).

При описании технических структур используются:

 3 вида элементов (устройства, компоненты и комплексы);

 2 типа связей (линии и каналы связи).

В качестве примера рассмотрим структуру локальной вычислительной сети (ЛВС), включающей в качестве элементов (рис. 2.14):

 автоматизированные рабочие места (АРМ) генерального директора (АРМ-ГД), трех заместителей генерального директора (АРМ-ЗГД-1, АРМ-ЗГД-2 и АРМ-ЗГД-3), а также трех руководителей малых предприятий (АРМ-МП-1, АРМ-МП-2 и АРМ-МП-3);

 2 файловых сервера (ФС), один из которых основной (ФС-О), а второй резервный (ФС-Р);

 модем, для подключения к городской АТС с обеспечения обмена данными с вышестоящими и взаимодействующими организациями.

Объединение элементов в ЛВС выполняется сетевым оборудованием, встроенным в АРМы и файл-серверы. При этом используется кабельная линия связи. При организации взаимодействия с внешним миром применяются телефонные каналы связи ГАТС (выделены коричневым цветом).

Организационно-техническая структура являет собой комбинацию обеих структур рассмотренных выше, в которой используются:

 5 видов элементов (коллективы людей, отдельные исполнители, устройства, компоненты и комплексы),

 4 вида связей (координационные, субординационные, линии и каналы связи).

Структура данного типа позволяет показать как работники предприятия, имеющего организационную структуру, объединяются для исполнения своих обязанностей в условиях использования технических средств, структура которых представлена на.

Функциональные структуры являют собой зафиксированные в графической форме функциональные обязанности, изложенные в Положении об учреждении. При этом используются:

 2 вида элементов (функции и организационные звенья, в качестве которых могут выступать должностные лица или подразделения);

 информационные связи, указывающие на то, какое организационное звено какую функцию выполняет.

Пример функциональной структуры представлен на рис 2.16. В данном случае использована форма таблицы, в которой:

 заголовки столбцов таблицы соответствуют функциям, выполняемым на предприятии. При этом, функции разбиты на три группы, каждая из которых выделена своим цветом, а сами функции перенумерованы;

 названия строк таблицы соответствуют оргзвеньям, участвующим в процессе менеджмента.

Напомним, что общим для всех рассмотренных выше типов структур является то, что эти структуры описывают систему в статике. Например, выполнение функции 1F отделом 1К (скажем, отделом сбыта) может означать, что этот отдел должен выполнять заказы на отправку готовой продукции. Однако как это делается, какие технологические операции должны быть выполнены, в какой последовательности и т.п. в данной структуре не отражается. Для описания динамики предназначены структуры, изложенные в следующем подразделе.

Динамические структуры, описывают отношения элементов системы "в динамике", развивающиеся во времени и пространстве. К ним относятся:

 структуры функционирования;

 эволюционные структуры (хроноструктуры).

При этом под структурой функционирования понимается структуризованное описание реального пространственно-временного процесса, в котором осуществляется определенная функция (функции).

Элементами данной структуры могут быть:

 задачи (процессы), на которые распадается реализуемая функция. Например, при реализации функции "заказ" в качестве задач могут быть: "учет атрибутов заявки", "учет данных о скомплектованном заказе" и пр. На схеме задачи обозначаются прямоугольниками;

 процедуры, выполняемые при вводе выводе информация каждой из задач, например, "ввод атрибутов заявки" и пр. При этом при изображении этих данных на схеме использованы обозначения, принятые в стандарте ГОСТ 19.701--90.

Из всех видов связей используется только один вид -- информационные.

В хроноструктуре описываются процессы, которые не имеют пространственных характеристик и образуются благодаря определенному соотношению сменяющих друг друга, а не рядом положенных компонентов, скажем, этапов развития системы.

В представленной хроноструктуре схематически показаны эволюционные этапы изменения некоторой гипотетической организации, которая прошла путь от "Завода" (в 1985 г.), до "Холдинга" (в 1995 г.).

Заключение

При исследовании поведения социальных систем следует помнить, что любая рассматриваемая система всего лишь элемент некоторой другой, тоже нелинейной динамической системы. И эти системы, развиваясь по собственным законам, определяют многие свойства и обстоятельства развития своих подсистем.

Любая социальная система представляет собой некую целостность, у которой, как при эволюции любой нелинейной динамической системы, периоды спокойного развития, когда происходит медленное накопление изменений, сменяются периодом бифуркаций, периодом перехода из одного канала развития в другой. Таким образом, развитие социальной системы, как и любой другой сложной динамической системы, происходит по следующей схеме. До какого-то времени система эволюционирует по заданной траектории развития: происходит медленное накопление новых особенностей и в какой-то момент ее развитие теряет устойчивость или согласованность с развитием системы высшего уровня и происходит переход на новую траекторию развития.

Согласно принципу сменяемости, развитие материальных систем осуществляется не непосредственно и прямо, а посредством смены их составных элементов. Как индивидуальное развитие организма может происходить только на фоне постоянного химического состава вещества клеток, клеточного состава организма, а развитие экологического сообщества возможно лишь благодаря репродуктивной сменяемости состава входящих в нее популяций, так и кажущийся процесс случайных преобразований в организации находится в рамках принципа сменяемости. На рынке один товар сменяет другой не только по причине своего преимущества, но и в соответствии с этапом развития всей системы.

Понятия «организация», «организационная система» и «социальная система» являются синонимами, так как ориентируют науку и практику прежде всего на поиски закономерностей механизмов соединения разнородных компонентов в единое, целостное эффективное образование. В последние десятилетия важнейшими становятся отношения экологические, как отношения между Человеком и Природой. Поэтому появилась необходимость рассматривать организацию как социо-эколого-экономическую систему. Основной целью таких систем является вписанность их в природные комплексы, в биосферу.

Принцип усложнения организационных форм в процессе эволюции распространяется не только на природные, но и на социальные системы. При этом адекватно этим усложнениям должны изменяться и подходы к организации и управлению. Увеличивается объем оперативной и структурной информации о системах, усложняются процедуры, позволяющие принимать оптимальные решения, а в силу того, что значительно сложнее становится внутренняя и внешняя среда, большие трудности возникают и при реализации решений.

Список литературы

Автоматизированные информационные технологии в экономике / Под ред. Г.А. Титоренко. М., 2003.

Информатика / Под ред. Макаровой Н.В. М., 2002.

Колин К. К. «Фундаментальные основы информатики: социальная информатика»: Учеб. пособие для вузов. - М.: Академический проект; Екатеринбург: Деловая книга, 2003 г.

Острейковский В. А. «Информатика». - М.: Высш. шк., 2001 г.

Симонович С. В. «Общая информатика». - М.: АСТ-ПРЕСС, 2000 г.

1. Размещено на www.allbest.ru