Класифікація систем

Неадитивність системи (емерджентність).Властивості системихоча і залежать від властивостей її елементів, але не визначаються ними повністю. Функціонування системи не може бути зведено до функціонування окремих її компонентів. Сукупне функціонування взаємозв’язаних елементів системи породжує якісно нові її функціональні властивості. Звідси випливає важливий висновок: система не зводиться допростої сукупності елементів, тому, розділяючи її на частини, досліджу ючи кожну з них окремо, неможливо пізнати всі властивості системи загалом. Цю властивість ще називають системною або інтегративною.

Емерджентність є результатом виникнення між елементами системи такзваних синергічних зв’язків, які забезпечують більший загальнийефект функціонування системи, ніж сума ефектів елементів системи, щодіють незалежно.

Синергетика ( від грец. synergetikos - спільний, погоджений, діючий) - науковий напрямок, що вивчає зв’язки між елементами структури (підсистемами), які утворюються у відкритих системах (біологічних, фізико-хімічних, економічних, соціальних та ін.) завдяки інтенсивному (потоковому) обміну речовинами й енергією з навколишнім середовищем за нерівноважних умов. У складних системах спостерігається погоджена поведінка підсистем, у результаті чого зростає рівень її впорядкованості(явище самоорганізації), тобто зменшується ентропія. Це, зокрема, стосується економічних і соціальних систем. Результатом самоорганізаціїстає виникнення взаємодії (наприклад, кооперація) і, можливо, регенерація динамічних об’єктів (підсистем), складніших в інформаційному аспекті,ніж елементи (об’єкти) середовища, з яких вони виникають.

Спрямованість процесів самоорганізації обумовлена внутрішнімивластивостями об’єктів (підсистем) у їх індивідуальному і спільному прояві, а також впливами з боку зовнішнього середовища, в яке “занурена”система. Однак поведінка елементів (підсистем) і системи загалом значною мірою характеризується спонтанністю, тобто поведінка системи та їїелементів не є строго детермінованою.

Ієрархічність системи - це складність і багаторівневість структурисистеми, яка характеризується такими показниками: кількість рівнів ієрархії побудови та управління системою, різноманіття компонентів ізв’язків, складність поведінки та неадитивність властивостей, складністьопису й управління системою, кількість параметрів і необхідний обсягінформації для управління системою. Ієрархічність системи полягає також у тому, що систему можна розглядати як елемент системи вищогопорядку (надсистеми), а її елементи - як системи нижчого порядку.

Взаємозалежність між системою та зовнішнім середовищем. Система формує та проявляє свої властивості при взаємодії із зовнішнім середовищем. Вона розвивається під впливом зовнішнього середовища, алепри цьому намагається зберегти власну якісну визначеність і властивості,що забезпечують відносну стійкість та адаптивність її функціонування.

Рівень самостійності і відкритості системи визначається такимипоказниками: кількістю зв’язків системи із зовнішнім середовищем у середньому на один її елемент чи інший параметр; інтенсивністю обмінуінформацією чи ресурсами між системою та зовнішнім середовищем;ступенем впливу інших систем.

Цілеспрямованість системи означає наявність у неї цілі (цілей)функціонування і розвитку. При цьому цілі характеризуються власноюструктурою та ієрархією.

Надійність системи (наприклад, організації) характеризується, зокрема:

езперебійністю функціонування системи при виході з ладу одногоз компонентів; фінансовою стійкістю і платоспроможністю організації; перспективністю запровадженої економічної, технічної, соціальної політики.

Розмірність системи характеризується кількістю компонентів системи та зв’язків між ними, що також свідчить про складність системи.Застосування системного підходу в процесі наукового дослідження,зокрема в галузі державного управління та державної служби, передбачає дотримання наступних системних принципів:

1) цілісність (принципова незведеність) властивостей системи до суми властивостей елементів, що її складають, і неможливість виведенняз останніх властивостей цілого, залежність кожного елементу від йогомісця, ролі, функцій тощо в межах системи;

2) структурність - можливості опису системи через встановлення їїструктури, тобто зв’язків і відношень елементів, обумовленість поведінкисистеми не стільки поведінкою окремих елементів, скільки властивостя ми її структури;

3) взаємозалежність структури і середовища - система формує і виявляє свої властивості в процесі взаємодії із зовнішнім середовищем,при цьому вона є провідним активним компонентом цієї взаємодії;

4) ієрархічність - кожний компонент системи, відповідно, може розглядатись як система, а досліджувана система – як один із компонентівширшої, глобальнішої системи;

5) множинність опису кожної системи - внаслідок принципової складності кожної системи її адекватне пізнання потребує побудови множинирізних моделей, кожна з яких описує лише один аспект системи.

Системи функціонують у певному зовнішньому середовищі. Зовнішнє середовище - це все те, що знаходиться зовні системи, поза її межами, включаючи необхідні умови для існування та розвитку системи.

Середовище є сукупністю всіх об’єктів, зміна яких впливає на систему, а також тих об’єктів, що змінюються під впливом системи. Зовнішнє середовище складається із багатьох природних, суспільних, інформаційних,

економічних, виробничих та інших факторів, які впливають на систему та

й самі певною мірою перебувають під впливом цієї системи.

Система може взаємодіяти із середовищем через:

• призначення, тобто, якщо призначення системи несумісне з середовищем, то необхідно або модифікувати призначення, або модифікувати систему та пристосувати її до середовища;

• побудову, тобто компоненти системи повинні гармонійно взаємодіяти як між собою, так і з середовищем;

• оцінку, тобто рівень сумісності системи з середовищем, ефективність реалізації її призначення, можливість реалізації додаткових цілей.

Взаємодія між системою та зовнішнім середовищем здійснюється задопомогою входів і виходів. Вхід системи - це дія на неї зовнішнього

середовища. Вихід системи - це результат функціонування системидля досягнення певної мети або її реакція на вплив зовнішнього середовища. Загальна кількість взаємодій системи із зовнішнім середовищем

дуже велика, тому на практиці та в процесі наукового дослідження обмежуються аналізом найсуттєвіших зв’язків, вибір яких визначаєтьсяконкретними умовами управління тим чи іншим об’єктом. При дослідженні взаємодії системи із зовнішнім середовищем широко застосовується кібернетична ідея “чорної скрині” (Рис. 1).

Рис. 1. Модель системи на основі принципу “чорна скриня”.

Ця максимально спрощена модель відображає дві важливі властивості системи - цілісність і відокремленість від середовища. Однак система не є ізольованою від зовнішнього середовища, а пов’язана з нимзв’язками, через які здійснює певний вплив, реалізуючи своє призначен ня, мету (виходи системи). Крім цього, повинні існувати зв’язки іншоготипу, що забезпечують її використання, тобто дію на систему з боку середовища (входи системи). Назва “чорна скриня” образно підкреслюєповну відсутність інформації про внутрішню будову системи, в цій моделі фіксуються лише вхідні та вихідні зв’язки із середовищем.

Класифікація систем передбачає їх поділ на матеріальні та абстрактні. Матеріальні системи є реальними об’єктами, що існують у реальномучасі. Вони поділяються на природні і штучні. Природні системи - це сукупність об’єктів природи, а штучні – організаційно-економічних, соціальних або технічних об’єктів. До природних систем належать астрокосмічні,планетарні, фізичні, хімічні системи тощо.

За ступенем участі людини штучні системи поділяються на технічні, воснову функціонування яких покладено процеси, що здійснюються машинами, та організаційно-економічні, котрі функціонують як людиномашинні комплекси.

Абстрактні системи – це розумово-зорові уявлення, зображення абомоделі матеріальних систем, які поділяються на логічні (описові) та символічні (математичні).

Логічні системи є результатом дедуктивного або індуктивного представлення матеріальних систем. Їх можна розглядати як системи понять

і визначень (сукупність уявлень) про структуру, стан та основні закономірності зміни стану (динаміки) матеріальних систем.

Символічні системи є формалізацією логічних систем. Вони поділяються на три класи:

1) статичні математичні системи або моделі, котрі можна розглядатияк опис засобами математичного апарату стану матеріальних систем(моделі стану);

2) динамічні математичні системи або моделі, котрі можна розглядати як математичну формалізацію процесів розвитку матеріальних (абоабстрактних) систем;

3) квазістатичні (квазідинамічні) системи, що знаходяться в нестійкому положенні між статикою та динамікою і при одних впливах поводятьсебе як статичні, а при інших – як динамічні.

У літературі наводяться й інші класифікації систем. Так, проф.Ю. Черняк пропонує наступний поділ систем:

1. Великі системи (ВС) – це системи, котрі не можна спостерігатиодночасно з позиції одного спостерігача або в часі, або в просторі. У таких випадках система розглядається послідовно по частинах (підсистемах) із поступовим переміщенням з нижчого на вищий рівень. Кожна зпідсистем одного рівня ієрархії описується однією мовою, а при переходіна наступний рівень спостерігач (дослідник) використовує вже метамову, яка є розширенням мови першого рівня за рахунок засобів опису самої мови. Створення такої мови рівноцінне визначенню законів утворення структури системи і є найціннішим результатом дослідження.

2. Складні системи (СС) – це системи, які не можна скомпонувати зпевних підсистем. Це означає, що:

а) спостерігач послідовно змінює свою позицію стосовно об’єкта іспостерігає його з різних сторін;

б) різні спостерігачі досліджують об’єкт з різних сторін.

3. Динамічні системи (ДС) – це системи, котрі постійно змінюються.Будь-яка зміна, що відбувається в системі, називається процесом. Йогоіноді визначають як перетворення входу системи у вихід. Якщо системахарактеризується одним варіантом поведінки (розвитку), її називають детермінованою. Імовірнісна система – це система, поведінку якої можна передбачити з певним рівнем (ступенем) імовірності на основі дослідження її минулої поведінки.

Динамічні системи характеризуються наступними властивостями:

• рівновага – здатність повертатися до початкового стану (початкової поведінки), компенсуючи вплив зовнішнього середовища;

• самоорганізація – здатність відновлювати свою структуру або поведінку для компенсації зовнішнього впливу, а також змінювати їх, пристосовуючись до умов оточуючого середовища;

• інваріантність поведінки – те, що залишається в поведінці системи незмінним у будь-який відрізок часу.

4. Кібернетичні або керуючі системи (КС) – це системи, з допомогою яких досліджуються процеси управління в технічних, біологічних,економічних і соціальних системах. Центральним поняттям в цьому випадку є інформація як засіб впливу на поведінку системи.

5. Цілеспрямовані системи (ЦС) – це системи, які володіють цілеспрямованістю (тобто управлінням системою та приведенням її до певної

поведінки або стану, компенсуючи зовнішні впливи). Досягнення цілі убільшості випадків має ймовірнісний характер.

За способом керування системи поділяються на: керовані ззовні,самокеровані та з комбінованим керуванням. У керованих ззовні системах керуючий блок знаходиться за межами системи, в системах ізкомбінованим керуванням управління здійснюється частково ззовні, а частково - в межах системи.

Класифікацію систем можна подати за схемою (Рис. 2).

У теоретико-пізнавальному плані виокремлюються три можливі аспекти розгляду систем:

1) система розглядається як взаємопов’язаний комплекс матеріальних об’єктів (такий підхід зручний переважно при дослідженні природнихоб’єктів або процесів матеріального виробництва);

2) система охоплює, з одного боку, набір матеріальних об’єктів, а з іншого - інформацію про їхній стан (такий підхід застосовується приописуванні процесів управління, в т. ч. державного та муніципального);

3) система розглядається суто в інформаційному аспекті як комплексвідношень, зв’язків, інформації (такий підхід прийнятий у теоретичнихдослідженнях, а також для описування соціальних відносин і процесівуправління).

Рис. 2. Схема класифікації систем.

Кожний із цих підходів потребує відповідного специфічного науковогоінструментарію для розв’язання трьох різних видів завдань.

Підсистемою називають сукупність елементів, які об’єднані єдинимпроцесом функціонування та при взаємодії реалізують певну функцію чиоперацію, що необхідні для досягнення поставленої перед системою мети.

Надсистемою називають систему вищого рівня ієрархії, ширшу, глобальну систему, в яку досліджувана входить як складова частина.

Головним системоутворюючим фактором є функції системи. Існуєкілька думок стосовно того, що таке функція системи. Так, під функцієюсистеми можна розуміти перетворення її входів у виходи. З іншої точкизору, функція системи може полягати у збереженні її існування, підтримці структури та впорядкованості. Іноді функцію системи ототожнюють ізфункціонуванням цієї ж системи, визначаючи її як спосіб, засіб або якдію для досягнення цілі (цілей) системи.

Функція системи – це все те, що виконує система або може виконувативідповідно до свого призначення. Множина функцій системи є перетворення призначення системи в дії, тобто сукупність послідовних її станів упросторі та часі. При взаємодії функцій часто виникає нова властивість(властивості), котра не виявляється в окремих складових системи. Одна іта ж функція може реалізуватися різними шляхами і засобами.

Окрім функції до системоутворюючих факторів належить мета таціль (цілі) системи. Мета – це головне призначення системи, яке не є детермінованим і фіксованим, а може змінюватись у часі й не обов’язковоєдино можливим чином. Мета конкретизується за допомогою цілей. Цільсистеми - це бажаний стан її виходів. Системи, що мають ціль, називають цілеспрямованими. Будь-які соціально-економічні системи цілеспрямовані, оскільки елементами є люди.

Цілі в часовому аспекті поділяються на: тактичні, стратегічні та ідеали. Тактична ціль – це бажані результати, досягнення яких відбувається за визначений і порівняно короткий період часу. Стратегічні цілі досягаються за довший час за умови досягнення тактичних цілей. Ідеал – цетака ціль, що ніколи не досягається, але до якої система постійно прагне, реалізуючи тактичні і стратегічні цілі.

За наявністю інформації про способи досягнення виокремлюють:

• функціональну ціль – ціль, шляхи та способи досягнення якої вжевідомі, а тому повторюються у часі та просторі;

• ціль-аналог, яка є результатом дії іншої системи, але ніколи нереалізувалася системою, що досліджується, а коли й досягалася, то за інших зовнішніх умов;

• ціль розвитку – нова ціль, яка ніколи раніше не досягалася, вонапо суті пов’язана з утворенням нової системи.

Ці типи цілей пов’язані один з одним. Так, ціль розвитку за умови їїуспішного досягнення однією системою перетворюється в ціль-аналогдля інших систем, а для цієї системи стає функціональною ціллю принезмінних зовнішніх умовах.

Системоутворюючим фактором є також стан системи, що характеризується кількісними та якісними значеннями внутрішніх параметрів(змінних) системи у певний момент. Зміна довільної кількості цих характеристик означатиме перехід системи до іншого стану. Функціонуваннясистеми, яке проявляється у зміні її станів, що відповідає неперервній чидискретній зміні певної характеристики (параметра), називають поведінкою або рухом. Найчастіше таким параметром є час. Отже, поведінкасистеми - це розгорнута в часі послідовність реакцій системи на внутрішні зміни та зовнішній вплив.

Процеси в системі мають різноманітне значення і часто описуютьсяяк залежність виходів від входів у модулях різного ступеня узагальненняабо різного рівня ієрархії.

Ще одним системоутворюючим фактором є наявність рівноваги, тобто здатності системи зберігати свій стан незмінним якомога довше (як завідсутності, так і за наявності зовнішніх збурюючих впливів). Під стійкістю розуміють здатність системи повертатись у стан рівноваги після виведення її з цього стану впливом зовнішніх факторів. Стан рівноваги, в якийсистема здатна повертатися, називають стійким станом рівноваги.

Дата добавления: 2014-01-06