Лекция: Функционирование и развитие системы

Задачи и упражнения

1.Каковы подсистемы системы "ВУЗ"? Какие связи между ними существуют? Описать их внешнюю и внутреннюю среду, структуру. Классифицировать (с пояснениями) подсистемы. Описать вход, выход, цель, связи указанной системы и ее подсистем. Нарисовать топологию системы.

2.Привести пример некоторой системы, указать ее связи с окружающей средой, входные и выходные параметры, возможные состояния системы, подсистемы. Пояснить на этом примере (т.е. на примере одной из задач), возникающих в данной системе конкретный смысл понятий "решить задачу" и "решение задачи". Поставить одну проблему для этой системы.

3.Привести морфологическое, информационное и функциональное описания одной-двух систем. Являются ли эти системы плохо структурируемыми, плохо формализуемыми системами? Как можно улучшить их структурированность и формализуемость?

Рассматриваются основные понятия, касающиеся поведения систем - функционирование и развитие (эволюция), а также саморазвитие систем, необходимые для их изучения понятия теории отношений и порядка.

Цель лекции: введение в основы деятельности систем - функционирование и развитие, саморазвитие, необходимый математический аппарат для их рассмотрения - алгебру отношений.

Деятельность (работа) системы может происходить в двух основных режимах: развитие (эволюция) и функционирование.

Функционированием называется деятельность, работа системы без смены (главной) цели системы. Это проявление функции системы во времени.

Развитием называется деятельность системы со сменой цели системы.

При функционировании системы явно не происходит качественного изменения инфраструктуры системы; при развитии системы ее инфраструктура качественно изменяется.

Развитие - борьба организации и дезорганизации в системе, она связана с накоплением и усложнением информации, ее организации.

Пример. Информатизация страны в ее наивысшей стадии - всемерное использование различных баз знаний, экспертных систем, когнитивных методов и средств, моделирования, коммуникационных средств, сетей связи, обеспечение информационной а, следовательно, любой безопасности и др.; это революционное изменение, развитие общества. Компьютеризация общества, региона, организации без постановки новых актуальных проблем, т.е. "навешивание компьютеров на старые методы и технологии обработки информации" - это функционирование, а не развитие. Упадок моральных и этических ценностей в обществе, потеря цели в жизни могут также привести к "функционированию" не только отдельных людей, но и социальных слоев.

Любая актуализация информации связана с актуализацией вещества, энергии и наоборот.

Пример. Химическое развитие, химические реакции, энергия этих реакций в организмах людей приводят к биологическому росту, движению, накоплению биологической энергии; эта энергия - основа информационного развития, информационной энергии; последняя определяет энергетику социального движения и организации в обществе.

Пример. При высокой освещенности и наличии кислорода в растении запускается внутренний механизм поглощения углекислоты (т.е. управление передается программе "Поглощение углекислоты"), который уже после запуска может происходить и в темноте, приводя к поглощению углекислоты или снижению фотосинтеза (программа "Выделение кислорода" переходит в "фоновый режим"). Соответствующая информация по подсистемам системы "Растение" передается при этом по волокнам растений.

Если в системе количественные изменения характеристик элементов и их отношений приводит к качественным изменениям, то такие системы называются развивающимися системами. Развивающиеся системы имеют ряд отличительных сторон, например, могут самопроизвольно изменять свое состояние, в результате взаимодействия с окружающей средой (как детерминированно, так и случайно). В развивающихся системах количественный рост элементов и подсистем, связей системы приводит к качественным изменениям (системы, структуры), а жизнеспособность (устойчивость) системы зависит от изменения связей между элементами (подсистемами) системы.

Основные признаки развивающихся систем:

· самопроизвольное изменение состояния системы;

· противодействие (реакция) влиянию окружающей среды (другим системам), приводящее к изменению первоначального состояния среды;

· постоянный поток ресурсов (постоянная работа по их перетоку "среда-система"), направленный против уравновешивания их потока с окружающей средой.

Если развивающаяся система эволюционирует за счет собственных материальных, энергетических, информационных, человеческих или организационных ресурсов внутри самой системы, то такие системы называются саморазвивающимися (самодостаточно развивающимися). Это форма развития системы - "самая желанная" (для поставленной цели).

Пример. Если на рынке труда повысится спрос на квалифицированный труд, то появится стремление к росту квалификации, образования, что приведет к появлению новых образовательных услуг, качественно новых форм повышения квалификации, например, дистанционных. Развитие фирмы, появление сети филиалов может привести к новым организационным формам, в частности, к компьютеризованному офису, более того, - к высшей стадии развития автоматизированного офиса - виртуальному офису или же виртуальной корпорации. Нехватка времени для шоппинга, например, у занятых и компьютерно грамотных молодых людей с достаточным заработком ("яппи") повлияло на возникновение и развитие интернет-торговли.

Для оценки развития, развиваемости системы часто используют не только качественные, но и количественные оценки, а также оценки смешанного типа.

Пример. В системе ООН для оценки социально-экономического развития стран используют индекс HDI (Human Development Index - индекс человеческого развития, потенциала), который учитывает 4 основных параметра, изменяемых от минимальных до максимальных своих значений:

1.ожидаемая продолжительность жизни населения (25-85 лет);

2.уровень неграмотности взрослого населения (0-100 %);

3.средняя продолжительность обучения населения в школе (0-15 лет);

4.годовой доход на душу населения (200-40000 $).

Эти сведения приводятся к общему значению HDI, по которому все страны делятся ООН на высокоразвитые, среднеразвитые и низкоразвитые. Страны с развивающимися (саморазвивающимися) экономическими, правовыми, политическими, социальными, образовательными институтами характерны высоким уровнем HDI. В свою очередь, изменение уровня HDI (параметров, от которых он зависит) влияет на саморазвиваемость указанных институтов, в первую очередь - экономических, в частности, саморегулируемость спроса и предложения, отношений производителя и потребителя, товара и стоимости, обучения и стоимости обучения. Уровень HDI, наоборот, также может привести к переходу страны из одной категории (развитости по данному критерию) в другую, в частности, если в 1994 году Россия стояла на 34 месте в мире (из 200 стран), то в 1996 году - уже на 57-м месте; это приводит к изменениям и во взаимоотношениях с окружающей средой (в данном случае - в политике).

Гибкость системы будем понимать как способность к структурной адаптации системы в ответ на воздействия окружающей среды.

Пример. Гибкость экономической системы - способность к структурной адаптации к изменяющимся социально-экономическим условиям, способность к регулированию, к изменениям экономических характеристик и условий.

Траектория системы определяется ее структурой, элементами, окружением. Для простых систем (будем понимать такие системы как системы не свободные в выборе поведения) траекторию можно изменить, лишь изменив элементы, структуру, окружение. Для непростых (сложных - ниже о них подробнее идет речь) систем изменение траектории может произойти и по другим причинам.

Под регулированием (системы, поведения системы, траектории системы) понимается коррекция управляющих параметров по наблюдениям за траекторией поведения системы с целью возвращения системы в нужное состояние, на нужную траекторию поведения. Под траекторией системы понимается последовательность принимаемых при функционировании системы состояний, которые рассматриваются как некоторые точки во множестве состояний системы. Для физических, биологических и других систем - это фазовое пространство.

Внешняя среда системы определяет все условия и законы функционирования системы, все аспекты ее деятельности. Внешняя среда наклады­вает большинство ограничений на систему. Правила и законы функционирования системы определяются внешними дополнениями, которые формирует внешняя среда каждой системе, контролирует их исполнение. К понятиям внешней среды отно­сятся:

правовое и экономическое положение (или место системы в исследуемой и анализируемой иерархии) в общественном производстве,

положение в общей системе управления,

экономическое окружение и условия деятельности,

использование ресурса, окружающая природная среда и соотношение с экологией.

Например, внешняя среда Донбасса (географическое положение, наличие природных ресурсов) обусловила такое положение его экономики, при котором более 85% процентов промышленной продукции связано с использова­нием и переработкой природных ресурсов. И, в то же время, положение Донбасса, как и любого региона в экономике страны характеризуется тем, что он входит в единую организационно-экономическую систему Украины.

Если рассматривается процесс возникновения проблемы, то под средой понимают вызвавшие ее внешние условия. С точки зрения формального определения, под средой для системы понимается все то, что создает условия ее работы. Причемсама система в ряде случаев непосредственно на среду воздействовать не может.

Никакую систему невозможно рассматривать без ее связи с внешней средой. Вопрос стоит только в направленности этой связи. Некоторые авторы считают одним из принципов системного подхода принцип, когда в качестве объекта изучения рассматриваются только такие явления и процессы, ход которых не влияет на характер воздействия на них окружающей среды.

Для некоторых процессов такое ограничение неприемлемо. Так, если в ходе промышленного процесса будет выделяться чрезмерно много вредных выбросов в окружающую среду, соот­ветствующие органы надзора будут предъявлять финансовые санкции предприятию или заставят его осуществить строитель­ство достаточно дорогостоящих очистных сооружений, что в свою очередь найдет отражение в повышении себестоимости продук­ции и определит существенный рост себестоимости продукции. Черная и цветная металлургия Донбасса тому пример.

Или другой пример. Разработка угольных месторождений открытым способом определятся, в первую очередь, выводом из полезного обращения огромных площадей земли. До недавнего времени, этому не уделялось должного внимания, не учитывалась стоимость земли при формировании оплаты за использование природных ресурсов. Действующая законодательная база заставляет пересмотреть прежние проекты и предусмат­ривать строгое регулирование и рекультивацию использованных земель.

И, наконец, третий пример касается интенсивных процессов вылова рыбы в ряде морей и прибрежных зон океанов, в резуль­тате чего запасы рыбы резко уменьшились и вылов некоторых пород рыб прекратился по причине ее отсутствия (например, бычка в Азовском море).

В описанных процессах воздействие процесса на среду проис­ходит со значительным отставанием по времени, однако боль­шие масштабы современной экономической деятельности застав­ляют очень внимательно относиться к характеру обратного влия­ния некоторых процессов на среду, особенно в области исполь­зования природных богатств. Это относится не только к флоре и фауне, но и к запасам минеральных ресурсов – угля, железных и полиметаллических руд, водных и других ресурсов.

Под ресурсами системы в системном анализе принято понимать все то, что находится в распоряжении системы и используется системой в процессе ее функционирования. В самом широком смысле к ресурсам относят потребляемые материальные, энергетические и информационные компоненты производства. Несомненно, к ресурсам следует относить и людские ресурсы. Для производственного предприятия это будут основные и оборотные фонды, людские ресурсы, технологиче­ские агрегаты и все оборудование, занятое в производстве.

Дата добавления: 2014-01-07