Что такое элемент системы. Система

Главная

9 класс

В общем виде понятие система (от греч. systema - целое, составленное из частей; соединение) определяется как множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Системой называется объект любой природы либо совокупность взаимодействующих объектов любой, в том числе различной природы, обладающих выраженным системным свойством (свойствами), то есть свойством, которого не имеет ни одна из частей системы при любом способе ее членения.

Части системы , объединяющие часть связанных элементов всей системы называются подсистемами.

Объединение нескольких систем , обладающее системным свойством, называется надсистемой или системой более высокого порядка.

Элементом системы является объект (часть системы) с однозначно определенными известными свойствами.

Система (подсистема, элемент) имеет входы и выходы. Входом называется дискретное или непрерывное множество контактов, через которые воздействие среды передается системе. Выход это множество контактов, через которые система воздействует на среду.

Любой элемент системы имеет, по крайней мере, один выход и один вход. Воздействие проявляется в передаче вещества, энергии, информации или в комбинации этих компонентов.

Соответственно можно говорить о вещественном, энергетическом или информационном обмене между системой и средой (метаболизме).

Понятия «элемент», «подсистема», «система», «надсистема» взаимно преобразуемы: система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка, а элемент - как система. Отношение к системе определяется не только ее содержанием, но и точкой зрения.

Под сложной системой понимается система, число подсистем которой достаточно велико, а состав разнороден.

Всё, что не входит в систему, принадлежит внешней среде. Систему и ее внешнюю среду разделяет граница.

Среда это окружение, с которым система взаимодействует. Взаимодействующие со средой системы называются открытыми. Закрытые (замкнутые) системы среды не имеют. Средой для одной из подсистем могут служить остальные подсистемы или часть из них, а также другие системы. Среда - это тоже система.

Под состоянием системы понимается упорядоченная совокупность внутренних и внешних значений параметров, определяющих ход процессов, происходящих в системе. Множество состояний системы может быть конечным, счетным или бесконечным. Поведение системы есть развернутая во времени последовательность реакций системы на внешнее воздействие.

Сложные системы обладают особыми свойствами.

Такими особыми свойствами являются:

уникальность: каждая система не имеет полных аналогов своего поведения.
слабопредсказуемость: никакое сколько угодно подробное знание морфологии (структуры и связей) и функций элементов (подсистем) не позволяет определить функции объекта. Никакое сколько угодно подробное и точное знание поведения объекта в прошлом не позволяет точно предсказать его поведение в будущем.
целесообразность: способность системы осуществлять поведение, преследующее достижение определенной цели.
стационарность: вероятность пребывания в данном состоянии, стремление системы к основному процессу, способность устранять последствия внешних и внутренних случайных воздействий.

В общем виде модель системы выражает однозначную зависимость между состоянием входа Х и состоянием выхода Y, заданную с помощью переходной функции: Y=R(X), где R - оператор преобразования (R-преобразование).

Существуют модели, которые не содержат R-преобразования. Это хаотические, слабоорганизованные, слабоструктурированные, неустойчивые модели, в которых сталкивается множество независимых событий, не имеющих устойчивых распределений вероятностей, отображающих такой уровень знания систем, при котором невозможно составление устойчивых морфологического или функционального описаний. Такие системы можно только информационно описать.

Сложные системы для реализации своей внутренней цели способны, исходя из конкретного состояния входа (т.е. ситуации), изменять R-преобразование. К таким системам относятся и системы менеджмента.

При рассмотрении систем менеджмента вместо термина «оператор преобразования» в зависимости от подхода целесообразно применять соответствующее понятия «операция», «функция», «процесс», «проект», «система» и т.д....

Взаимодействие подсистем в системе может быть непосредственным и посредственным, при котором оно осуществляется через промежуточные подсистемы.

Структурой называется множество всех возможных отношений между подсистемами и элементами внутри системы.

В моделях систем выделяется три класса структур:

иерархические;
неиерархические;
смешанные.

Для иерархических структур характерно наличие управляющих (командных) подсистем (элементов, функций).

В неиерархических структурах управляющие функции распределены между всеми элементами или группами элементов.

Иерархической называется структура, удовлетворяющая следующим условиям:

каждая подсистема является либо управляемой, либо подчиненной, либо то и другое одновременно;
существует по крайней мере одна только подчиненная подсистема;
существует одна и только одна управляющая подсистема;
любая подчиненная подсистема непосредственно взаимодействует с одной и только одной управляющей.

Иерархическая структура, в которой имеется, по крайней мере, одна управляющая и одновременно подчиненная подсистема, называется многоуровневой. Для нее справедливо:

подсистема более высокого уровня имеет дело с более широкими аспектами поведения системы в целом;
время преобразования входных компонентов в выходные увеличивается с увеличением уровня управляющей подсистемы;
подсистемы более высоких уровней иерархической структуры имеют дело с более медленными аспектами поведения системы.

Примером иерархических систем являются процессный ландшафт организации и ее оргструктура.

Лидирующей называется подсистема, удовлетворяющая требованиям:

подсистема не имеет детерминированного взаимодействия ни с одной подсистемой;
подсистема является управляющей по отношению к части (наибольшему числу) подсистем;
подсистема либо не является управляемой, либо управляется наименьшим (по сравнению с другим) числом подсистем.

Как пример лидирующей системы можно рассматривать управляющую структуру холдинга по отношению к управляющим системам организаций холдинга при наличии у них автономности деятельности.

Неиерархические структуры являются производными от многосвязной структуры, где каждая подсистема непосредственно взаимодействует с любой другой.

Для них справедливо:

существует по крайней мере одна подсистема, которая не является ни управляющей, ни подчиненной;
не существует подсистемы, которая является только управляющей;
не существует подсистемы, которая является только подчиненной;
любая подчиненная подсистема непосредственно взаимодействует более чем с одной управляющей.

Равновесными называются неиерархические структуры без лидеров.

Примером равновесной неиерархической структуры без лидеров являются отношения Поставщик - Потребитель.

Смешанные структуры представляют собой различные комбинации иерархических и неиерархических структур.

Понятие структуры включает также конфигурацию, которая описывает общие геометрические свойства системы. Конфигурация может быть: точечной, линейной, плоской или объемно-спиральной, плоской, объемной.

Структура системы реализуется с помощью связей. Связями называются подсистемы (элементы), осуществляющие непосредственное взаимодействие между другими подсистемами и не принимающие решений. Связи подразделяются на прямые и обратные.

Прямые связи подразделяются на следующие подклассы:

усиливающие (ослабляющие);
запаздывающие;
селектирующие.

Обратные связи подразделяются на следующие подклассы:

по действию: положительные и отрицательные;
по порогу: гладкие и пороговые;
по времени действия: мгновенные, запаздывающие, опережающие;
по характеру: стабильные и нестабильные.

Положительная обратная связь усиливает исходный процесс, отрицательная - ослабляет.

Гладкая обратная связь действует во всем диапазоне изменения выходного процесса.

Пороговая обратная связь действует, когда регулируемое значение превышает некоторое значение (нижний порог) или не достигает допустимого значения (верхний порог). Возможна двухпороговая обратная связь.

Нестабильные обратные связи бывают:

детерминированными;
случайными;
адаптивными.

Детерминированные обратные связи меняют свои параметры по заранее предусмотренному закону, как функции времени, пространственного положения или других условий.

Случайные обратные связи возникают вследствие непредусмотренных влияний.

Адаптивные обратные связи создаются случайно, но стабилизируются и существуют длительное время.

Обратная связь является основным конструктивным устройством, с помощью которого формируются системные свойства.

Путем применения и комплексирования различных видов обратных связей можно сформировать следующие функции действия на управляемые процессы:

усиление (ослабление);
стабилизацию;
задержку на постоянное время (или зависящее от каких-то параметров процесса);
запоминание;
воспроизведение или многократное повторение;
преобразование;
анализ - распознавание и выделение подпроцессов;
синтез - объединение подпроцессов;
сравнение процессов;
предсказание и формирование процессов.

Целенаправленная система должна обладать способностью моделировать и прогнозировать ситуацию, для чего должна иметь следующие свойства:

воспринимать и распознавать внешнее воздействие, формируя адекватный или неадекватный образ среды.
обладать априорной информацией о среде, хранимой в виде образов среды.
обладать информацией о себе самой, о своих свойствах и возможностях, хранимых в виде морфологического, функционального, информационного и других образов системы.

В результате сопоставления, распознавания и преобразования информационных образов система осуществляет:

воздействие на среду (собственно деятельность системы);
воздействие на себя (преобразование элементов и/или их взаимодействий).

Для хранения образов система должна обладать информационным устройством, элементы (подсистемы) которого находились бы в определенном соответствии (морфизме) с отображаемыми элементами (подсистемами) системы и внешней среды.

Различают следующие виды морфизма:

гомеоморфизм - каждая подсистема одной системы связана с одной и только одной подсистемой другой системы.
гетероморфизм - связь между подсистемами взаимно неоднозначная.
полиморфизм - связаны между собой множества подсистем.
центроморфизм - все подсистемы одной системы связаны с одной подсистемой другой системы.
автоморфизм - связь между подсистемами одной системы.

Система – единство, состоящее из взаимосвязанных элементов, каждый из которых приносит что-то конкретное в уникальные характеристики целого .

Система обладает выраженным системным свойством, которым не обладает ни один из ее элементов в отдельности.

Система – совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях и связях друг с другом, образующая единое целое для выполнения определённых функций.

Структура системы включает в себя ее элементы, связи между ними и атрибуты этих связей.

Элемент системы – это ее простейшая неделимая часть. Для того чтобы выделить элемент системы, сначала нужно разделить систему на подсистемы, способные выполнять относительно независимые функции.

Связь выражает отношения между элементами системы.

Атрибуты связи – это направленность, сила и характер, поэтому выделяют следующие виды связей.

1. По направленности:

– направленные связи (прямые и обратные);

– ненаправленные связи.

2. По силе:

– слабые;

– сильные.

3. По характеру:

– связи подчинения (линейные и функциональные);

– связи порождения.

Организация системы – это совокупность связей между ее элементами, характеризующаяся определенным порядком, внутренними свойствами, направленностью на функционирование.

Существуют системы различного рода (различной природы): биологические, технические, социально-экономические и др.

В ходе исследования различных систем были выявлены общие черты, характерные для систем различной природы . В частности, к ним относятся:

1) цельность системы (все её части служат достижению единой цели и обладают некоторыми общими свойствами, признаками и поведением);

2) величина (масштаб) системы (определяется разнообразием и количеством составляющих её элементов);

3) сложность системы (наличие большого количества и разнообразия связей между элементами как по вертикали, так и по горизонтали.

В связи с чем изменение в каком-либо одном компоненте влечёт за собой изменение в других);

4) поведение системы в любой момент времени имеет вероятностный характер;

5) наличие элементов конкурентной ситуации (характерно в первую очередь для наиболее сложных систем и предполагает, что обязательно существуют элементы, которые стремятся уменьшить эффективность системы);

6) делимость (возможность расчленения системы на составляющие её компоненты);

7) изолированность (совокупность элементов, образующих систему; связи между ними можно оградить от внешнего окружения и рассматривать изолированно, но эта изолированность относительна (абсолютна для закрытых систем);

8) множественность состояния частей целого (каждый элемент системы обладает своим поведением и состоянием, отличным от других и системы в целом);

9) структурность (любая система обладает структурой, т. е. совокупностью связей между частями целого);

10) иерархичность (любая система может быть последовательно расчленена на составляющие её компоненты сверху вниз – от более сложных и больших систем к подсистемам, компонентам и т. д.);

11) адаптивность (система обладает способностью предпринимать адекватные действия в ответ на многообразные действия внешних и внутренних факторов).

Существует множество классификаций систем в зависимости от целей исследования, они широко представлены в литературе (см., например, ).

Обобщённая классификация видов систем представлена на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Классификация видов систем

Любая система управления в простейшем виде может быть представлена как совокупность двух взаимодействующих подсистем: субъекта управления (управляющей подсистемы) и объекта управления (управляемой подсистемы) .

Все организации являются системами открытого типа, тесно взаимосвязанными с внешней средой. На основе системного подхода строится процесс управления и обеспечивается достижение поставленных перед организацией целей.

Особенности организации как экономической системы следующие:

– изменчивость определенных параметров системы;

– уникальность и непредсказуемость системы и в то же время наличие предельных возможностей, обусловленных имеющимися ресурсами;

– способность противостоять разрушающим систему тенденциям;

– способность адаптироваться к изменяющимся условиям;

– способность изменять структуру и формировать варианты поведения;

– способность и стремление к формированию целей внутри системы.

В организации как системе различают следующие элементы:

1) функциональные области деятельности организации;

2) элементы производственного процесса;

3) элементы управления.

Системный подход изучения организации требует изучения всей совокупности связей, которые существуют между отдельными подразделениями организации как системы. Эта система связей является формой существования организационных отношений и отражает существование организации.

В составе системы организационных отношений (связей) выделяют группы однородных связей по какому-либо признаку (классификация), а именно:

1) классификация, в которой отражён различный статус:

– вертикальные связи (связи между подразделениями различного уровня);

– горизонтальные связи (связи между структурными подразделениями одного уровня);

2) классификация по направлениям связей:

– прямые связи;

– обратные связи.

Прямые и обратные связи могут быть вертикальными и горизонтальными;

3) классификация по содержанию связей:

– воздействие (однонаправленная связь; инициатором этой связи могут быть подразделения различного уровня (могут быть по вертикали и по горизонтали, может быть и субъект, и объект));

– противодействие (отрицательная обратная связь);

– взаимодействие (положительная обратная связь).

Значимость изучения системы отношений связей этой классификации определяется тем, что деятельностью любой организации является организация деятельности всех этих связей, совершенствование этих связей, т. е. создание условий для наиболее полного проявления этих связей.

Принцип обратной связи – это принцип любой системы.

Перечисленные группы отношений (связей) образуют систему внутренней связи внутри организации.

Большое значение для организации имеют внешние связи. Они оказывают большое влияние на эффективность функционирования организации. По характеру влияния выделяют 2 группы внешних связей:

1) связи, оказывающие прямое влияние (поставщики, потребители, конкуренты, законодательство, законодательная база и др.):

2) связи, оказывающие косвенное влияние (состояние мировой экономики, политическая обстановка в стране, научно-технический прогресс и др.).

Термин «система» определяется с помощью таких терминов, как «связь» (или «взаимосвязь»), «элемент», «целое», «единство». В чисто словесных формулировках еще можно встретить согласие, но представители разных наук вкладывают в эти слова столь различный смысл, что на деле согласие их является лишь видимым: для одних «связь» это просто геометрические взаимоотношения частей; для других ¾ зависимость между частями или сторонами целого; одни будут называть «структурой» геометрическое взаимоотношение, другие сведут ее к «набору» элементов.

Часто теоретические определения расходятся с эмпирическим материалом. Так, например, известный английский кибернетик Ст.Бир называет системой взаимосвязь самых различных элементов, а в качестве примера приводит бильярд, в котором никаких взаимосвязей фактически нет, а есть только функциональное единство целого . Поэтому, наверное, самым правильным было бы сказать, что в настоящее время вообще не существует удовлетворительных, достаточно широко принятых понятий системы и структуры.

Не смогло предложить таких понятий и общество по разработке «общей теории систем». Г.Х.Гуд и Р.Э.Mакол, анализирующие системы «большого масштаба», отказываются предпринимать какие-либо попытки точно определить границы, очерчивающие рассматриваемые ими системы. «Как обычно бывает в любой области, ¾ замечают они, ¾ эти границы проходят по широким неопределенным территориям и поиски их точного положения вызвали бы большие, но бесплодные споры» . И фактически выраженная ими позиция является единственной широко распространенной среди тех, кто исследует конкретные системы и структуры.

Исходя из современных работ, системами можно считать различные объекты действительности: 1) материальные и идеальные объекты; 2) идеальные модели и построенные людьми на их основе конструкции; 3) идеальные модели; 4) построенные людьми материальные объекты:

Если согласиться с утверждением Аверьянова, что "системность - это атрибутивное свойство материи" , то следует исходить из первой концепции. При использовании самого широкого подхода все представляется системным. В таком случае системой будет и космос, и наука, и построенная на основе науки машина. Такой подход ведет к упрощению содержания системности и научную задачу сводит к познанию системности каждого объекта.

"Материальные системы состоят из предметов, существующих объективно, идеальные системы состоят из идеальных предметов, существующих только в сознании" . Имеется мнение о том, что системой можно считать только объективное. "Системой является, прежде всего, не знаковая модель объекта, а сам объект, взятый в процессе развития" .

Признание нерукотворных объектов действительности системами само по себе мало что дает. Эффект системности предполагает построение системной информационной знаковой модели данного объекта. Только после определенной субъективации объективного последнее может действительно стать "системой" и может быть использовано в практической деятельности.

"Вопрос не в том, есть ли движение, а о том, как его выразить в логике понятий" . Соответственно, не признание объекта действительности системой, а то, как его системность выразить в понятиях. Системность в себе становится системностью для людей только после того, как люди овладевают способом системного воспроизведения в логике понятий системных объектов.

Существуют концепции, авторы которых признают системными только субъективные явления. "Реальный объект существует независимо от нас, объективно, а система это субъективное построение" . В таком случае до появления разумных субъектов не было систем. Сами люди, как биологические существа, не системны. Системными могут быть только продукты труда людей, системность это стиль идеального отражения мира. При этом возможны две концепции. В одном случае признавать системным только идеальное, а в другом только материальное. Можно считать системой любое идеальное (нематериализованное и материализованное.

При выборе одного из названных подходов будут по-разному решаться многие вопросы его трактовки. В соответствии с первым все действительное может быть системой, а в соответствии со вторым подходом система есть определенный уровень развития идеального отражения упорядоченного и созданные на их основе материальные устройства.

Разные подходы можно считать в определенной мере обоснованными. В существующей практике детерминации терминов большего невозможно добиться. Поэтому, уходя от полемики по данному вопросу, обратим внимание, прежде всего, на соподчинение видов человекотворного системного мира.

"... До конца прошлого столетия естествознание было преимущественно собирающей наукой, наукой о законченных предметах. В нашем веке оно стало в сущности упорядочивающей наукой, наукой о процессах, о происхождении и развитии этих предметов и о связи, соединяющей эти процессы природы в одно великое целое" . Трудности "только тогда и начинаются, когда приступают к рассмотрению и упорядочению материала..." .

Рассмотрение упорядоченности материального должно базироваться на основе системного подхода к нему. В таком случае можно проследить рост упорядочения материального и его сложности при переходе к более развитым уровням материального. Упорядоченность следует рассматривать на каждом уровне материального при более конкретной субординации объектов. Здесь также можно наблюдать рост сложности, упорядочения, хотя в отдельных случаях имеют место и обратные процессы, т.е. рост энтропии на основе деструкции.

В общем, характер переходов между хаосом и порядком может быть различного вида. Научное понимание этих переходов предполагает выделение иерархической системы терминологического выражения этих переходов.

Рассматривая природу с точки зрения порядка в ней, можно выделить ряд ее видов, частей. Части природы с наименьшей упорядоченностью существуют в хаотическом состоянии, а с максимальной упорядоченностью представляют системы. Упорядоченное возникло из неупорядоченного. Хаос переходит в порядок.

Тенденцию усложнения, повышения организации системы обозначают термином негаэнтропия. Тенденция дезорганизации, упрощения системы, разрушения или смерти систем получила наименование энтропии.

О субординации элементов природы с точки зрения ее упорядоченности, высказаны неоднозначные суждения. Трудно согласиться с тем, что в природе растет энтропия, хаос. Энтропичность уменьшается, т.е. растет негаэнтропичность, упорядоченность. В нашем мире преобладают не деструктивные, а созидательные процессы. Поэтому энтропия уменьшается, а порядок растёт. В то же время, вполне можно допустить, что в природе действует не перманентная тенденция роста упорядоченности, а цикличность, когда в отдельные периоды преобладает энтропийная, в другие негаэнтропийная тенденции. Но несомненно, что для того, чтобы имели место энтропийные (т.е. деструктивные, разрушающие) процессы, надо, чтобы был создан в предшествующий период запас порядка, и степень порядка была выше. Это может быть результатом только роста порядка в предшествующий период времени, когда должен быть создан соответствующий уровень (запас) организованности.

Степень упорядоченности всего материального растет, в том числе растет на нашем уровне материального, по крайней мере, в наш исторический период и в "нашем уголке вселенной". "Общество (высшая форма развития негаэнтропийной тенденции живой природы" .

Системное упорядочение материального может быть только результатом целесообразной деятельности. Однако, помимо такого строгого, но не полностью обоснованного подхода, можно употреблять термин система и к материальным объектам, возникшим стихийно.

Хаос переходит в порядок посредством определенного процесса, который можно расчленить на ряд состояний: множество совокупность комплекс организм система кладограмма.

Множество - такая совокупность, у которой есть общее специфическое свойство. При рассмотрении множества обращают внимание на этот общий элемент, который в какой-то мере упорядочивает данную совокупность;

Совокупность - ряд объектов, составляющих единство. Это может быть просто механический агрегат;

Комплекс - любая часть действительности, рассматриваемая в качестве самостоятельного, цельного объекта;

Организм - определенный вид совокупности и множества, присущий живым существам и характеризующийся единством, целостностью;

Система - продукт творческой деятельности людей, не уяснивших в достаточной мере саму сущность системности;

Кладограмма - настоящая, прагматическая системность, лежащая в основе биологии и являющаяся универсальным методом объяснения действительности на основе диалектической логики.

Система состоит из неоднородных элементов. В системе составные части отличаются функциональными особенностями. Степень развития системности каждого объекта действительности определена числом составных элементов (чем больше их, тем развитее система), степенью их функционального различия, интеграции.

Возникновение системности приводит к росту упорядоченности и представляет качественный скачок в росте упорядоченности. Однако упорядоченность на системном уровне продолжает расти и может быть различной. При этом степень различия упорядоченности системных объектов также различна. Прогресс состоит в возникновении все более упорядоченных систем.

Идеальное упорядочивают неоднообразно. Прогресс способов упорядочения идеального характеризуется также, как и любого другого развивающего явления.

Система способов идеального упорядочения состоит из разных элементов, не одинаково развитых. Их следует рассматривать через призму самого развитого способа. Узловые пункты развития интеграционного процесса в идеальном не нашли широкого признания, поэтому их пониманию необходимо уделить особое внимание.

Упорядочение - начальная интеграция идеального. В таком случае имеет место хотя бы какое-либо приведение идеального в порядок, например, упорядочение гвоздей по размеру.

Каталогизация - более сложная система упорядочения на основе упорядочения имен объектов, например, в словаре или библиотеке.

Группировка - упорядочение объектов по определенному признаку.

Типизация может быть представлена как более развитый вид упорядочения на основе образования множества форм.

Классификация - более развитый способ интеграции. К ней предъявляют больше требований, чем к типизации.

Систематизация есть наиболее развитый тип интеграции по сравнению с упорядочением, типизацией и классификацией. Систематика - это классификация на основе развития объекта.

В той сфере действительности, где ее элементы не поддаются упорядочению на основе универсальных принципов систематизации, следует давать иное их упорядочение, даже каталогизацию - простой перечень узловых вопросов.

Систематизация - элемент, прежде всего, научного бытия; систематизация - это идеальный способ проявления упорядоченности материального. На этой основе возникает и наиболее развитая часть материального - системно построенная людьми действительность. Материальное первоначально упорядочивается стихийно. На определенном этапе упорядочения материального оно начинает идеально отражаться. На определенном этапе развития материального и идеального систематизация становится главным способом отражения упорядочивающегося материального и существования его определенной части.

Упорядочение не есть систематизация. Систематизация - не есть просто упорядочение, а представляет упорядочение идеального для более адекватного отражения им материального и построения материальных систем. Систематизация - не свойство самого материального, а свойство идеального и результат человеческой деятельности. Упорядоченность материального более адекватно отражается идеальным тогда, когда последнее становится системным. Обычно люди систематизируют не материальное, а идеальное выражение материального. Филателист систематизирует марки, располагая их в определенном порядке. Это представляет систематизацию материального на основе систематизированного идеального. Обычно систематики переставляют относительно друг друга не материальные объекты, а их идеальное выражение. Образно говоря, система животных строится на бумаге, а не в виде зоопарка, где сами биовиды располагаются относительно друг друга. Систематика идеального есть исходное для сознательного упорядочения материальных объектов.

Систематизация материального есть частный случай систематизации и может быть понята в качестве вторичного по сравнению с систематизацией идеального выражения материального.

Все объекты действительности можно подразделить на несколько видов: саморазвивающиеся, самовозрастающие, самоорганизующиеся, самоуправляеме.

Степень упорядоченности растет в указанной последовательности. Первые две формы объектов, в общем, доорганические, а последующие две связаны с жизнью. При этом самоуправляемые объекты, по нашему мнению, связаны исключительно с надорганизменными связями высшего типа, т.е. с человеческим обществом.

Самоуправляемые объекты многообразны. Они базируются на том, что их составными элементами являются идеальные системы, отражающие действительность. Самоуправляемые объекты не могут существовать без идеальных подсистем. Переход от самоорганизующихся к самоуправляемым объектам связан с построением идеальных систем.

Систематизация есть способ построения, прежде всего, идеальных систем. Одновременно считается, что систематизация идеального выступает исходной для построения материальных системных объектов (машин, устройств и т.д.).

При рассмотрении систематизации идеального следует учитывать положение Ф. Энгельса, который отмечал, что "эмпирическое естествознание накопило такую массу положительного материала, что в каждой отдельной области исследования стала прямо-таки неустранимой необходимость упорядочить этот материал систематически и сообразно его внутренней связи" .

"Итак, системность как принцип познания образует только одну из граней процесса теоретического изучения действительности" .

Существует множество понятий системы. Рассмотрим понятия, которые наиболее полно раскрывают ее существенные свойства (рис. 1).

Рис. 1. Понятие системы

«Система – это комплекс взаимодействующих компонентов».

«Система – это множество связанных действующих элементов».

«Система – это не просто совокупность единиц... а совокупность отношений между этими единицами».

И хотя понятие системы определяется по-разному, обычно все-таки имеется в виду, что система представляет собой определенное множество взаимосвязанных элементов, образующих устойчивое единство и целостность, обладающее интегральными свойствами и закономерностями.

Мы можем определить систему как нечто целое, абстрактное или реальное, состоящее из взаимозависимых частей.

Системой может являться любой объект живой и неживой природы, общества, процесс или совокупность процессов, научная теория и т. д., если в них определены элементы, образующие единство (целостность) со своими связями и взаимосвязями между ними, что создает в итоге совокупность свойств, присущих только данной системе и отличающих ее от других систем (свойство эмерджентности).

Система (от греч. SYSTEMA, означающего «целое, составленное из частей») представляет собой множество элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующих определенную целостность, единство и целенаправленность. Практически каждый объект может рассматриваться как система.

Система – это совокупность материальных и нематериальных объектов (элементов, подсистем), объединенных какими-либо связями (информационными, механическими и др.), предназначенных для достижения определенной цели и достигающих ее наилучшим образом. Система определяется как категория, т.е. ее раскрытие производится через выявление основных, присущих системе свойств. Для изучения системы необходимо ее упростить с удержанием основных свойств, т.е. построить модель системы.

Система может проявляться как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов.

Важным средством характеристики системы являются ее свойства . Основные свойства системы проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность, структуру, связи, внешнюю среду.

Свойство – это качество параметров объекта, т.е. внешние проявления того способа, с помощью которого получают знания об объекте. Свойства дают возможность описывать объекты системы. При этом они могут изменяться в результате функционирования системы . Свойства – это внешние проявления того процесса, с помощью которого получается знание об объекте, ведется за ним наблюдение. Свойства обеспечивают возможность описывать объекты системы количественно, выражая их в единицах, имеющих определенную размерность. Свойства объектов системы могут изменяться в результате ее действия.

Выделяют следующиеосновные свойства системы :

· Система есть совокупность элементов . При определенных условиях элементы могут рассматриваться как системы.

· Наличие существенных связей между элементами . Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью определяют интегративные свойства системы.

· Наличие определенной организации , что проявляется в снижении степени неопределенности системы по сравнению с энтропией системоформирующих факторов, определяющих возможность создания системы. К этим факторам относят число элементов системы, число существенных связей, которыми может обладать элемент.

· Наличие интегративных свойств , т.е. присущих системе в целом, но не свойственных ни одному из ее элементов в отдельности. Их наличие показывает, что свойства системы, хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Система не сводится к простой совокупности элементов; декомпозируя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.

· Эмерджентностъ – несводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом.

· Целостность – это общесистемное свойство, заключающееся в том, что изменение любого компонента системы оказывает воздействие на все другие ее компоненты и приводит к изменению системы в целом; и наоборот, любое изменение системы отзывается на всех компонентах системы.

· Делимость – возможна декомпозиция системы на подсистемы с целью упрощения анализа системы.

· Коммуникативность . Любая система функционирует в окружении среды, она испытывает на себе воздействия среды и, в свою очередь, оказывает влияние на среду. Взаимосвязь среды и системы можно считать одной из основных особенностей функционирования системы, внешней характеристикой системы, в значительной степени определяющей ее свойства.

· Системе присуще свойство развиваться , адаптироваться к новым условиям путем создания новых связей, элементов со своими локальными целями и средствами их достижения. Развитие – объясняет сложные термодинамические и информационные процессы в природе и обществе.

· Иерархичность . Под иерархией понимается последовательная декомпозиция исходной системы на ряд уровней с установлением отношения подчиненности нижележащих уровней вышележащим. Иерархичность системы состоит в том, что она может быть рассмотрена как элемент системы более высокого порядка, а каждый ее элемент, в свою очередь, является системой.

· Важным системным свойством является системная инерция, определяющая время, необходимое для перевода системы из одного состояния в другое при заданных параметрах управления.

· Многофункциональность – способность сложной системы к реализации некоторого множества функций на заданной структуре, которая проявляется в свойствах гибкости, адаптации и живучести.

· Гибкость – это свойство системы изменять цель функционирования в зависимости от условий функционирования или состояния подсистем.

· Адаптивность – способность системы изменять свою структуру и выбирать варианты поведения сообразно с новыми целями системы и под воздействием факторов внешней среды. Адаптивная система – такая, в которой происходит непрерывный процесс обучения или самоорганизации.

· Надежность – это свойство системы реализовывать заданные функции в течение определенного периода времени с заданными параметрами качества.

· Безопасность – способность системы не наносить недопустимые воздействия техническим объектам, персоналу, окружающей среде при своем функционировании.

· Уязвимость – способность получать повреждения при воздействии внешних и (или) внутренних факторов.

· Структурированность – поведение системы обусловлено поведением ее элементов и свойствами ее структуры.

· Динамичность – это способность функционировать во времени.

· Наличие обратной связи .

Любая система имеет цель и ограничения. Цель системы может быть описана целевой функцией U1 = F (х, у, t, ...), где U1 – экстремальное значение одного из показателей качества функционирования системы.

Поведение системы можно описать законом Y = F(x), отражающим изменения на входе и выходе системы. Это и определяет состояние системы.

Состояние системы – это мгновенная фотография, или срез системы, остановка ее развития. Его определяют либо через входные взаимодействия или выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы. Это совокупность состояний ее n элементов и связей между ними. Задание конкретной системы сводится к заданию ее состояний, начиная с зарождения и кончая гибелью или переходом в другую систему. Реальная система не может находиться в любом состоянии. На ее состояние накладывают ограничения – некоторые внутренние и внешние факторы (например, человек не может жить 1000 лет). Возможные состояния реальной системы образуют в пространстве состояний системы некоторую подобласть Z СД (подпространство) – множество допустимых состояний системы.

Равновесие – способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий или при постоянных воздействиях сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – это способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних или внутренних возмущающих воздействий. Эта способность присуща системам, когда отклонение не превышает некоторого установленного предела.

3. Понятие структуры системы .

Структура системы – совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества.Структура системы означает строение, расположение, порядок и отражает определенные взаимосвязи, взаимоположение составных частей системы, т.е. ее устройства и не учитывает множества свойств (состояний) ее элементов.

Система может быть представлена простым перечислением элементов, однако чаще всего при исследовании объекта такого представления недостаточно, т.к. требуется выяснить, что представляет собой объект и что обеспечивает выполнение поставленных целей.

Рис. 2. Структура системы

Понятие элемента системы. По определению элемент – это составная часть сложного целого. В нашем понятии сложное целое – это система, которая представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов.

Элемент – часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.

Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.

Понятие связи. Связь – совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами – это значит выявить наличие зависимостей их свойств. Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер.

Взаимосвязи – совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

Взаимодействие – совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Понятие внешней среды. Система существует среди других материальных или нематериальных объектов, которые не вошли в систему и объединяются понятием «внешняя среда» – объекты внешней среды. Вход характеризует воздействие внешней среды на систему, выход – воздействие системы на внешнюю среду.

По сути дела, очерчивание или выявление системы есть разделение некоторой области материального мира на две части, одна из которых рассматривается как система – объект анализа (синтеза), а другая – как внешняя среда.

Внешняя среда – набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.

Внешняя среда – это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.

Типы структур

Рассмотрим ряд типовых структур систем, использующихся при описании организационно-экономических, производственных и технических объектов.

Обычно понятие "структура" связывают с графическим отображением элементов и их связей. Однако структура может быть представлена и в матричной форме, форме теоретико-множественного описания, с помощью языка топологии, алгебры и других средств моделирования систем .

Линейная (последовательная) структура (рис. 8) характеризуется тем, что каждая вершина связана с двумя соседними При выходе из строя хотя бы одного элемента (связи) структура разрушается. Примером такой структуры является конвейер.

Кольцевая структура (рис. 9) отличается замкнутостью, любые два элемента обладают двумя направлениями связи. Это повышает скорость общения, делает структуру более живучей.

Сотовая структура (рис. 10) характеризуется наличием резервных связей, что повышает надежность (живучесть) функционирования структуры, но приводит к повышению ее стоимости.

Многосвязная структура (рис. 11) имеет структуру полного графа. Надежность функционирования максимальная, эффективность функционирования высокая за счет наличия кратчайших путей, стоимость - максимальная.

Звездная структура (рис. 12) имеет центральный узел, который выполняет роль центра, все остальные элементы системы являются подчиненными.

Графовая структура (рис. 13) используется обычно при описании производственно-технологических систем.

Сетевая структура (сеть) - разновидность графовой структуры, представляющая собой декомпозицию системы во времени.

Например, сетевая структура может отображать порядок действия технической системы (телефонная сеть, электрическая сеть и т. п.), этапы деятельности человека (при производстве продукции - сетевой график, при проектировании - сетевая модель, при планировании - сетевая модель, сетевой план и т. д.).

Иерархическая структура получила наиболее широкое распространение при проектировании систем управления, чем выше уровень иерархии, тем меньшим числом связей обладают его элементы. Все элементы кроме верхнего и нижнего уровней обладают как командными, так и подчиненными функциями управления.

Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все вершины (узлы) и связи (дуги, ребра) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени).

Иерархические структуры, в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего (и это справедливо для всех уровней иерархии), называют древовидными структурами (структурами типа "дерева"; структурами, на которых выполняются отношения древесного порядка, иерархическими структурами с сильными связями) (рис 14, а).

Структуры, в которых элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего уровня, называют иерархическими структурами со слабыми связями (рис 14, б).

В виде иерархических структур представляются конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные структуры, организационные структуры предприятий.

В общем случае термин иерархия шире, он означает соподчиненность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим, возник как наименование "служебной лестницы" в религии, широко применяется для характеристики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т.д., затем концепция иерархии была распространена на любой согласованный по подчиненности порядок объектов.

Таким образом, в иерархических структурах важно лишь выделение уровней соподчиненности, а между уровнями и компонентами в пределах уровня могут быть любые взаимоотношения. В соответствии с этим существуют структуры, использующие иерархический принцип, но имеющие специфические особенности, и их целесообразно выделить особо.

Системный подход в управлении

Понятие и виды систем. Сущность системного подхода и системного анализа в управлении. Система управления как объект исследования. Основные элементы системы управления. Функциональное разделение управленческого труда. Количество промежуточных уровней иерархической системы управления. Число руководителей на каждом промежуточном уровне. Численность и профессиональный состав управленческого персонала при каждом руководителе. Матрица соподчиненности руководителей. Качество системы управления. Критерия качества. Исследование систем управления: методология и процесс. Исследование и проектирование организационных структур управления.

Системой называется совокупность взаимозависимых элементов, образующих единое целое; целое выполняет некоторую функцию. В системе все ее элементы должны быть взаимозависимыми и/или взаимодействующими. Самые разные элементы могут быть объединены в “целое”, но это “целое” еще не система, покак не сформирован механизм их взаимодействия. Еще Аристотель писал о том, что рука, отделенная от тела, уже не рука. А Гегель образно выразился так: части бывают только у трупа, а организм имеет новое качество: он живет.

Мир в целом представляет собой сложную систему, которая в свою очередь, состоит из множества больших и малых систем. Система – это противоположность хаосу.

Системы имеют разнообразные формы. Среди крупных систем выделяют следующие:

Биологические;

Технологические;

Социальные (в т. ч. социально-экономические).

К социально-экономическим системам относятся предприятия, отрасли, муниципальные образования, рагионы ит.д. Система всегда реагирует на внешние возмущения и стремится вернуться в состояние равновесия. Однако если под воздействием внешних сил система далеко уходит от равновесного состояния, то она может стать неустойчивой и не вернуться в равновесное состояние. В определенной точке (точка бифуркации) поведение системы становится неопределенным. Иногда и незначительное воздействие на систему может привести к значительным последствиям, и тогда система переходит в новое качество. Причем этот переход осуществляется скачкообразно.

Большой вклад в развитие теории систем внес русский философ и экономист А. А. Богданов (1873-1928), автор работы “Всеобщая организационная наука (тектология)”. Он разработал основы теории строения систем и обосновал общие закономерности их развития. Богданов считал, что предметом изучения тектологии должны являться организационные принципы и законы, общие для всех систем – сознательной деятельности людей, их психических и физических комплексов, живой и мертвой природы. При разработке концепций тектологии Богданов высказал ряд новых идей, в том числе, понятия управляющей и управляемой системы, обратной связи, моделирования, позднее развитые кибернетикой и общей теорией систем, сформулировал и обосновал универсальный закон физилогических затрат энергии.

Шиороко известна теория функциональных систем, разработанная П. К. Анохиным, рассматривающая деятельность организма в целом, как единую систему. Адаптированная, исправно функционирующая система способна отторгнуть лишний элемент, но если какая-нибудь функциональная часть ее выйдет из строя, то под угрозой будет работа системы в целом.

Человек как биологическое существо- это система. Кроме того, он как участник производственного процесса является компонентом другой системы которая называется социотехнической.

Любая система может рассматриваться как подсистема некоторой более крупной системы. Так, муниципальное образование является подсистемой субъекта федерации. Общими признаками для выделения подсистем (частей) в социальных системах являются следующие:

Подсистемы должны быть такими, чтобы они могли оказывать существенное влияние на достижение конечных результатов системы;

Подсистемы должны быть привязаны к целому с помощью определенных отношений каждой части к какой-либо общесистемной характеристике (или характеристикам), имеющей необходимую и логическую функциональную связь с выполнением общесистемных задач;

Подсистемы должны быть соответственно увязаны с поведением всех элементов системы и отражать постоянное функционирование взаимных связей, установленных для отдельных элементов системы через ее подсистемы с окружающей средой.

Подсистема формируется из элементов, которые являются структурообразующей частью какой-либо системы. Например, предприятие представляет собой элемент отрасли.

Любая социальная система состоит из двух самостоятельных, но взаимосвязанных подсистем: управляемой и управляющей. К управляемой подсистеме относятся все элементы, обеспечивающие непосредственный процесс создания материальных и духовных благ или оказания услуг. К управляющей подсистеме относятся все элементы обеспечивающие процесс целенаправленного воздействия на коллективы людей и ресурсы управляемой подсистемы. Одним из важнейших элементов управляющей подсистемы является организационная структура управления.

Связь между управляющей и управляемой системами осуществляется с помощью информации, которая служит основой для выработки управленческий решений и воздействий исходящий из управляющей системы в управляемую для исполнения.

Любая социальная система самоуправляемая. В то же время в процессе управления она испытывает внешние воздействия. Внешние и внутренние воздействия в любой системе тесно связаны между собой и взаимно обуславливаются: чем значительнее одно, тем меньше роль другого.

Для самоорганизации системы необходимы ряд условий. Среди них в первую очередь отмечаются следующие: 1) относительная открытость системы, что предполагает наличие определенных потоков в нее (человеческих ресурсов, энергии, капитала, товаров и т.д.); 2) наличие элемента случайности (например, случайности природного происхождения, случайности в научно-технических изобретениях и последствиях их применения и т. д.); 3) нелинейность закона взаимодействия различных частей социальной системы; 4) определенность диапазона системных параметров, которые играют важную роль в качественном поведении социальной системы, так называемых управляющих параметров. При этом если управляющие параметры имеют критические точки, за которыми поведение системы коренным образом меняется и возникают новые разновидности решений, то такие управляющие параметры называют бифуркационными. Управляющими (бифуркационными) параметрами макроэкономического уровня могут быть коэффициенты эффективности взаимодействия производства, какие-либо интегрированные характеристики (например, валовой национальный продукт) и т.д.

Техническая система представляет собой пропорциональное сочетание отдельных технических средств из множества отдельных видов различного оборудования (производственные мощности предприятия, отрасли, с помощью которых люди в процессе материального производства способны производить продукцию заданного качества в определенном количестве).

Технологическая система основана на деление деятельности, материального и духовного производства на стадии и процессы. Например, законотворчество имеет такие стадии как законодательная инициатива, обсуждение закона, принятие закона, подписание и опубликование закона.

Организационная система включает в себя структуры управления, положения и инструкции, с помощью которых воздействуют на управляемую подсистему.

Экономическая система представляет собой единство хозяйственных и финансовых процессов и связей.

Социальная система - люди и их объединения, создаваемые для совместной жизнедеятельности (человек, семья, государство).

Техническая, технологическая, организационная, экономическая и социальная системы взаимосвязаны и создают целостный организм.

Все организации являются системами. Для того что понять, как система выполняет свою функцию, необходимо узнать, как все ее элементы взаимосвязаны друг с другом и как она связана с системой, образующей ее внешнюю среду.

При этом возникает два важных вопроса. Как устанавливать границы системы? Что считать соответсвующими ей подсистемами? Ответы на эти вопросы зависят от цели анализа.

При установлении границ системы всегда приходится опираться на здравый смысл. Чем шире границы проблемы, тем шире изучаемая система и тем больше переменных, которые необходимо учесть. Так, проблема дискриминации при приеме на работу может восприниматься как один из аспектов более крупной проблемы, требующей принятия мер в области законодательства, образования, жилищного строительства, политических прав и т.д. Однако здесь возникает проблема адекватности ресурсов потребности исследования этой более крупной системы. Если ресурсы не достаточны, то основная цель разбивается на подцели, что облегчает подход к решению основной задачи. Это достигается за счет того, что ресурсы, высвобождающиеся после решения подзадач, направляются на решение основной проблемы.

Системы делятся на естественные и искусственные. К первым относятся природные, а ко вторым – социальные, т. е. созданные человеком.

Все, что не входит в систему и воздействует на нее или на что воздействует сама система, называется ее внешней средой.

Кроме того, системы бывают закрытые и открытые. Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы от среды, окружающей систему. Она может существовать хотя бы какой-то промежуток времени самостоятельно, без взаимодействия с окружающй средой. Например, часы. Закрытые физические системы подвержены энтропии – тенденции к иссяканию. В управлении к закрытым система условно можно отнести организации, руководство которых оберегает свою систему от информационного обмена с внешней средой (от новшеств, образования и т.п.). Такие системы также подвержены иссяканию. Есть все основания полагать, что одной из основных причин краха советской модели государственного устройства явилась ее закрытость от внешнего мира. Другим примером закрытости от внешнего мира сегодня является КНДР.

Для открытой системы (их большинство) характерно взаимодействие с внешней средой. Такая система не является самообеспечивающейся, поэтому она зависит от энергии, информации, материалов, капиталов, трудовых ресурсов, поступающих извне. В процессе преобразования система обрабатывает эти входы, преобразуя их в продукцию или услуги. Эта продукция и услуги являются выходами системы в окружающую среду. Если организация управления является эффективной, то в ходе процесса преобразования создается добавочная стоимость входов, и в результате появляются многие возможные дополнительные выходы, такие, как прибыль, увеличение объема продаж, удовлетворение работников, рост организации и т.д.

Более того, открытая система имеет способность приспасабливаться к изменениям во внешней среде и должна делать это для того, чтобы продолжить свое функционирование.

Для того, чтобы какая-либо система достигала динамического равновесия (динамичного гомеостаза), она должна обладать обратной связью – информационным вводом, который сообщает, действительно ли система имеет устойчивое состояние и не подвергается ли она разрушению. Это является главной целью управления системами. Получив информацию о своем состоянии система может воздействовать и на динамику материальных и энергетических вводов. Следовательно, в системе должен быть блок слежения за вводами, функционированием, выводами, способный на основе сигналов обратной связи корректировать деятельность системы.

Под обратной связью понимается получение информации о результатах воздействия управляющей системы на управляемую систему путем сравнения фактического состояния с заданным (плановым). Сущность обратной связи заключается в установлении зависимости личных, коллективных и общественных интересов от результатов управленческих решений.

Открытые системы, и в частности, социальные тяготеют к наростанию усложнености и к дифференциации. Это в свою очередь ведет к возникновению проблемы координации. Отсюда возникает потребность в оптимизации роста системы, минимизации уровней иерархии и звеньев на каждое из них, минимизации обоснованных границ диапазона управления.

Теория систем рассматривает управляему систему не автономно, а в ее взаимосвязи с окружающей средой и исследует методы адаптации системы к изменившимся внешним условиям.

По степени сложности системы делятся на большие и сложные. К сложным системам относятся те из них, которые построены для решения многоцелевых задач.

Руководители занимаются в основном открытыми системами, потому, что все организации являются открытыми системами.

С помощью математического моделирования, кибернетики и теории информации в настоящее время предпринимаются попытки создать всеобъемлющую теорию управленческих систем, хотя успехи на этом пути пока скромны.

Разделы