Свойства системы и закономерности функционирования систем

Понятие связи входит в любое определение системы. Связь обеспечивает возникновение и сохранение целостных ее свойств. При системном рассмотрении объектов под связью понимается перемещение или преобразование вещества, энергии, информации. Наличие зависимостей между элементами также трактуется как связь между ними. Если поведение элементов независимо, то связь между ними отсутствует.

Зависимость элементов – связь - имеет направленность действий. Влияние системы на окружающую среду понимают как прямую связь. Воздействие внешней среды на систему - как обратную связь. Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.

Связь может быть положительной, то есть сохраняющей тенденции, происходящих в системе изменений и отрицательной, то есть противодействующей тенденциям изменения.

Адаптация – это способность системы обнаруживать целенаправленное приспосабливающееся поведение в сложной среде, а также сам процесс такого приспособления.

Адаптация проявляется в качестве саморегулирования, самообучения, самоорганизации и совершенствования. Возможность адаптации обуславливается обязательным условием - наличием обратных связей.

Классификация – это систематизация объектов по определенным группам (классы, разряды, классы и т.п.) на основании их сходства и различия (признаки). Признак или совокупность признаков являются критерием классификации. Задача классификации – отнесение объекта к той или иной подсистеме. Любая классификация – только модель реальности. Она не может быть абсолютно полной и носит характер относительности.

Другой взгляд на классификацию, рассматривает поиск критериев, сортировку чего-либо по группам, подгруппам, под-подгруппам и т.д., как способ познания – метод исследования.

Для наших целей - в исследовании систем и решении социально-экономических менеджерских задач, классификация используется в обеих ипостасях. В этой главе рассмотрим классическую классификацию систем, как систематизацию бесконечного разнообразия систем. И в этом ракурсе следует обратить внимание на полисистемность, выражающуюся в том, что любая система, которую мы выделяем из многообразия окружающего мира как систему (целостность, состоящую из взаимосвязанных элементов) является одновременно и элементом, принадлежащим разным другим системам. Подробнее полисистемность рассматривается вместе с другими свойствами и закономерностями систем в главе 2.2.3.

Любая система может быть охарактеризована разными признаками. Взяв за основу один или несколько признаков получаем несколько различных классификаций, в зависимости от характера критерия. На основании одного или нескольких критериев одна и также система может быть отнесена к разным классификациям.

В настоящее время не существует полной классификации систем. Сейчас идёт выработка принципов классификации. В публикациях исследователи предлагают разные принципы классификации и, подчас разные названия сходным критериям и группам. По этому, рассматриваемые в ниже приведенной таблице классификации отражают только наиболее распространенные и устоявшиеся варианты интересные для менеджерских специальностей по одному признаку (моно признак). На основании полисистемности, любую систему можно охарактеризовать несколькими типовыми признаками. Например, коммерческое предприятие – это искусственная, реальная, открытая, сложная, развивающаяся, самоорганизующаяся, централизованная, целенаправленная и управляемая изнутри система.

Таблица 2.2.1 Сводная таблица наиболее распространенных

Критерии классификации	ТИП систем	ПОДТИП системы	Примеры
по происхождению	естественные (природные), созданные природой		кристалл, молекула, атом, организм, популяция, галактика и т.п.
искусственные (антропогенные), созданные человеком для своих потребностей	-технические (технико-экономические), спроектированные и созданные человек для определенных целей	авторучка, троллейбус, библиотека, город, и т.п.
		-социальные (общественные) – системы человеческого общества	общественная организация, партия, и т.п.
по объективности существования	реальные (материальные), объективно существующие	- естественные	организм, планета, атом и т.п.
-искусственные	библиотека, автомобиль, дом и т.п.
абстрактные (мыслимые, идеальные, концептуальные, символические), созданные воображением человека	-системы непосредственного отображения, отражающие определённые аспекты реальных систем	план, алгоритм, математическая модель, компьютерная программа и т.п.
-системы генерализирующего (обобщающего) отображения	теории, идеи, гипотезы, методологии, языки т.п.
по взаимодействию с внешней средой	открытые, взаимодействующие с внешней средой		банк, очередь, термометр и т.п.
закрытые (замкнутые, изолированные), не чувствительные к воздействию факторов внешней среды		часы, армия, подводная лодка и т.п.
по структуре	простые: системы, не имеющие разветвлённой структуры и состоящие из ограниченного количества взаимосвязей и элементов. При этом элементы служат для выполнения простейших функций. В этих системах нельзя выделить иерархические уровни. Отличительной особенностью простых систем является детерминированность (четкая определенность) номенклатуры, числа элементов и связей как внутри системы, так и со средой.		парта, авторучка, глыба льда, кристалл соли и т.п.
сложные: системы характеризуются большим числом элементов и внутренних связей, их неоднородностью и разнокачественностью и структурным разнообразием, выполняют сложную функцию или ряд функций. Компоненты сложных систем могут рассматриваться как подсистемы, каждая из которых может быть детализирована ещё более простыми подсистемами и т.д. до тех пор, пока не будет получен элемент.		система регулирования светофорами, биоценоз, колледж
очень сложные:системы в которых число подсистем велико, а состав разнороден		федеральный округ, экологическая система материка, система образования и т.п.
по характеру функционирования	специализированные: длясистем характерна мононазначеность и узкая специализация (сравнительно несложная)		консервный нож, кирпич и т.п.
многофункциональные (универсальные): системы на одной и той же структуре реализовывают несколько функций		производственная система, обеспечивающая выпуск различной продукции в пределах определённой номенклатуры, комбайн и т.п.
по характеру развития	стабильные, структура и функции практически не изменяются в течение всего периода её существования. Отличительная особенность – изнашивание элементов и ухудшение функционирования. Восстановление элементов только замедляет темп износа системы.		мясорубка, компьютер, здание и т.п.
развивающиеся, с течением времени их структура и функции изменяются, сохраняя свое назначение. Обладают большей сложностью структуры и управления.		студент, домашнее животное и т.п.
по сложности поведения	автоматические: однозначно реагирующие на небольшое количество внешних воздействий; внутренняя их организация адаптируется (приспосабливается) при выводе из равновесного состояния.		мембрана биологической клетки, стая птиц и т.п.
решающие: системыимеющие функции принятия решения и организации подструктур под их реализацию. Устойчивость внутренней среды обеспечивается заменой вышедших из строя элементов.		команда футбольных игроков, боевой отряд и.п.
самоорганизующиеся: системы, имеющие гибкие критерии различения и гибкие реакции на внешние воздействия, приспосабливающиеся к различным типам воздействия. Устойчивость внутренней структуры высших форм таких систем обеспечивается постоянным самовоспроизводством.		биологические организации, коллективное поведение людей и т.п.
по характеру изменений в системах	детерминированные: системы, для которых состояние системы однозначно определяется начальными значениями и может быть предсказано для любого последующего момента времени		швейная машинка, плеер и т.п.
стохастические:системы, изменения в которых носят случайный характер		животное, погода и т.п.
по характеру структуры управления	централизованные: системы, в которых одной из частей может принадлежать доминирующая роль, определяющая функционирование всей системы		система управления предприятием, собрание акционеров и т.п.
децентрализаванные: системы, гдевсе составляющие их компоненты примерно одинаково значимы. Структурно они расположены не вокруг некоторого централизованного компонента, а взаимосвязаны последовательно или параллельно и имеют примерно одинаковые значения для функционирования системы		лёд, почва, воздух, интернет и т.п.
по степени организованности	хорошо организованные:системы,в которых все компоненты и их взаимосвязи возможно установить		кристаллическая решетка вещества, солнечная система и т.п.
плохо организованные (диффузные), системы… для описания свойств таких систем используют выборочный или макропараметрический подходы.		система оценки уровня образования страны, интернет и т.п.
по способности ставить себе цель	каузальные: неспособные ставить себе цель		река, сугроб, молекула и т.п.
целенаправленные: способные к выбору своего поведения в зависимости от своей внутренней цели		менеджер отдела обслуживания, водитель автобуса и т.п.
по способу управления системой	управляемые извне системы (регулируемые)		игрушка с дистанционным управлением, система регулирования светофорами и т.п.
управляемые изнутри (самоуправляемые, саморегулируемые)		коммерческое предприятие, взрослый человек и т.п.
	с комбинированным управлением		спектакль, учебная группа и т.п.

Все рассмотренные выше системы относятся к подсистемам – типам по монопризнакам. Рассмотрим классификацию некоторых примеров систем по двум признакам (критериям) - различному уровню сложности и способу описания в таблице 2, так как это предлагает С.Виру.

По способу описания	По уровню сложности
Простые	Сложные	Очень сложные
Детермирован-ные	· Оконная задвижка · Проект мастерской	· ЭВМ · Автоматизация производства	нет
Вероятностные	· Подбрасывание монеты · Движение медузы · Системати-ческий контроль качества продукции	· Хранение запасов · Условные рефлексы · Прибыль промышленного предприятия	· Экономика · Мозг · Фирма

По совокупности нескольких признаков - происхождению систем и особенностям их функционирования, системы подразделяют на 4 класса: физические, технические, биологические, социально-экономические.

1. физические системы (естественные, материальные, неживые) не имеют стабильной организации и явно выраженной целевой функции;

2. технические системы (искусственные, материальные, неживые) имеют стабильную организацию и явно выраженную целевую функцию;

3. биологические системы (естественные, материальные, живые) обладают преобразуемой организацией;

4. социально-экономические системы (искусственные) создается человеком и главным элементом организации этих систем являются люди со всеми возможными связями между собой.

Рисунок 2.2.1 Классификация систем по совокупности признаков

Отличие систем от других объектов определяется совокупностью свойств, которыми системы обладают. Рассмотрим основные, фундаментальные свойства, присущие большинству систем.

Одно из основных свойств всех систем вытекает уже из определения системы – это целостность – единство системы, возникающее через взаимодействие и взаимосвязь всех элементов системы. Эта целостность проявляется в новых свойствах, которыми элементы в отдельности не обладают, но нельзя пренебрегать и тем, что свойства системы(Q) зависят от свойств составляющих ее элементов(q):

Важно отметить, что свойства системы не являются простой суммой свойств элементов. Это можно выразить следующим выражением:

Т.е., свойство (свойства) системы появляются, возникают. Название этому свойству – эмерджентность (от англ.слова возникать, появляться).

Следующее сложное свойство системы – организованность, заключающееся в наличии структуры и функционирования (поведения) системы.

Еще одно фундаментальное свойство системы - целенаправленность, т.е. стремление (предназначение) системы к реализации определенной цели, результату своего функционирования или состоянию. При этом цели системы имеют безусловный приоритет перед целями ее элементов. Система последовательно проходит ряд состояний, которые ведут ее к цели системы.

Системы обладают свойством устойчивости – способностью противостоять разрушающим систему воздействиям. Это свойство определяет продолжительность существования систем. Устойчивость может проявляться через различные формы. Например, гомеостаз (относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных функций системы), баланс, адаптивность (свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды), самоуправляемость (или самоорганизация системы – выстраивание внутренних иерархических и функциональных взаимосвязей элементов системы), живучесть (активное подавление вредных качеств) или надежность (сохранения структуры систем, через замену или дублирование выбывших, погибших элементов своей системы).

Все системы стремятся к выполнению (достижению) поставленной цели в данных и с возможной, определяемой структурой системы, качеством. Это свойство – эффективность системы. Важно отметить, что система, обладает пределом (максимумом) своей эффективности. Эффективность систем определяется его структурой. Изменение структуры в количественном или качественном отношении меняет и максимум эффективности системы. Детский трёхколёсный велосипед не может обеспечить скорость движения его седоку в 80 км в час. Чтобы развить такую скорость необходимо заменить некоторые элементы велосипеда – изменить структуру системы.

Свойства систем	Характеристика
Целостность	Интегративное свойство системы, возникающее через взаимодействие и взаимосвязь всех элементов системы.
Эмерджентность	Проявление нового свойства или свойств системы, которыми элементы в отдельности не обладают, как результат взаимодействия всех элементов.
Организованность	Заключается в наличии структурных образований системы и ее функционирования.
Целенаправленность	Поведение системы, последовательное изменение ее состояний, ведущее к реализации определенной цели, результату своего функционирования или состоянию.
Устойчивость	Способностью противостоять разрушающим систему воздействиям. Проявляется через такие формы устойчивости, как гомеостаз, надежность, адаптивность, живучесть, самоуправляемость.
Эффективность	Способность системы достигать (выполнять) поставленных целей в данных условиях и с возможной, определяемой структурой системы, качеством.

Рассмотренные выше фундаментальные свойства систем, вместе с другими свойствами, проявляются при функционировании и развитии систем в закономерностях. Ниже обратимся к часто наблюдаемым закономерностям, характерным для любых систем.

1. Закономерности, связанные со структурой систем:

1.1 Иерархичность. Любую систему, кроме простой, можно представить в виде взаимосвязанных уровней – иерархии. При этом каждый уровень сохраняет свойство целостности и эмерджентности. Иерархическая упорядоченность при исследованиях значительно упрощает анализ и дает более наглядное представление об организации и взаимосвязях внутри системы.

1.2 Коммуникативность. Любая система имеет взаимоотношения, связи, как между элементами внутри самой системы, так и с внешней средой.