Система

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Систе́ма (від дав.-гр. σύστημα — «сполучення») — множина взаємопов'язаних елементів, що взаємодіє з середовищем, як єдине ціле[1] і відокремлена від нього.

В системному аналізі використовують різні визначення поняття «система». Зокрема, за В.М. Сагатовським[2], система — це скінченна множина функціональних елементів й відношень між ними, виокремлена з середовища відповідно до певної мети в межах визначеного часового інтервалу. Згідно з Ю.І. Черняком[3],[4], система - це відображення у свідомості суб'єкта (дослідника, спостерігача) властивостей об'єктів та їх відношень у вирішенні завдання дослідження, пізнання. Відома також велика кількість інших визначень поняття "система"[5][6], що використовуються залежно від контексту, галузі знань та цілей дослідження.

Поняття, що характеризують будову та функціонування систем[6],[1],[5][ред.ред. код]

  • Елементом системи називають найпростішу складову частину системи, яку умовно розглядають як неподільну. Поняття неподільності є умовним та визначається залежно від конкретних завдань. Наприклад при розгляді літака, як системи, немає потреби враховувати атомну будову його елементів.
  • Підсистемою називають складову частину системи, у якій можна виокремити інші складові.
  • У сукупності елементи й підсистеми називають компонентами системи. Поділ системи на окремі елементи й підсистеми є неоднозначним та залежить від мети й конкретних завдань дослідження.
  • зв'язком називають співвідношення між компонентами системи, засновані на взаємозалежності і взаємообумовленості. Поняття «зв'язок» характеризує чинники виникнення й збереження цілісності та властивостей системи. З формального погляду зв'язок визначають як обмеження кількості ступенів вільності компонент системи.

Зв'язок можна охарактеризувати за напрямом, силою, характером (видом). За першою ознакою зв'язки поділяють на спрямовані й неспрямовані. За другою — на сильні та слабкі. Іноді для цього вводять шкалу сили зв'язків для конкретної задачі. За характером (видом) вирізняють зв'язки підпорядкування, породження (генетичні), рівноправні (байдужі), управління. Деякі з цих класів можна поділити більш детально: наприклад, зв'язки підпорядкування можуть бути типу «рід — вид», «частина — ціле»; зв'язки породження — типу «причина — наслідок». Зв'язки можна класифікувати також за місцем розташування (внутрішні й зовнішні), спрямованістю процесів у системі в цілому чи в окремих її підсистемах (прямі і зворотні) та за деякими більш конкретними ознаками. Зв'язки в конкретних системах можуть бути одночасно охарактеризовані за кількома з названих ознак.

  • Метою системи називають її бажаний майбутній стан. Залежно від стадії пізнання об'єкта, етапу системного аналізу у цей термін вкладають різний зміст — від ідеальних устремлінь, що виражають активну свідомість окремих осіб або соціальних систем, до конкретних цілей-результатів. У першому випадку можуть формулюватися цілі, досягнення яких є неможливим, але до яких можна безупинно наближатися. У другому — цілі мають бути досяжними в межах певного інтервалу часу і формулюються іноді навіть у термінах кінцевого продукту діяльності. Часто розрізняють суб'єктивні та об'єктивні цілі. Суб'єктивна ціль — це суб'єктивний погляд дослідника (керівника, власника) на бажаний майбутній стан системи. Об'єктивна ціль — це майбутній реальний стан системи, тобто стан, до якого буде переходити система при заданих зовнішніх умовах і кері-вних впливах. Суб'єктивні й об'єктивні цілі системи у загальному випадку можуть розрізнятися. Зокрема, вони не збігаються, якщо система є погано дослідженою або якщо суб'єкт, який визначає цілі, недостатньо обізнаний із закономірностями функціонування системи чи ігнорує їх.
  • Структурою системи називають сукупність необхідних і достатніх для досягнення цілей відношень (зв'язків) між її компонентами. При цьому в складних системах структура відображає не всі елементи та зв'язки між ними, а лише найістотніші, що мало змінюються при поточному функціонуванні системи й забезпечують існування системи та її основних властивостей. Структура характеризує організованість системи, стійку упорядкованість її елементів і зв'язків. Структурні зв'язки є відносно незалежними від елементів і можуть виступати як інваріант при переході від однієї системи до іншої, переносячи закономірності, виявлені й відбиті у структурі однієї з них, на інші.
  • Стан системи — це сукупність значень її параметрів (властивостей) у певний момент часу. Його визначають або через вхідні впливи й вихідні сигнали (результати), або через макропараметри, макровластивості системи (тиск, швидкість, температура, уставний фонд тощо).
  • Якщо система здатна переходити з одного стану до іншого, то говорять, що вона має певну поведінку. Цим поняттям користуються, коли не відомі закономірності (правила) переходу з одного стану до іншого. Тоді зазначають, що система має якусь поведінку, та з'ясовують її характер, механізми, алгоритми тощо.
  • Рівновага — це здатність системи за відсутності зовнішніх впливів, що збурюють (чи при постійних впливах), зберігати свою поведінку як завгодно довго.
  • Під стійкістю стану системи розуміють ситуацію, коли малим змінам зовнішніх впливів відповідають малі зміни вихідних параметрів системи чи її властивостей.
  • Поняття розвитку, як і поняття рівноваги та стійкості, характеризує зміну стану системи в часі. Воно допомагає пояснити складні термодинамічні й інформаційні процеси у природі та суспільстві. Вирізняють еволюційний та стрибкоподібний (революційний) розвиток. У першому випадку характеристики з часом змінюються повільно, структура системи залишається незмінною. У другому — спостерігаються різкі стрибкоподібні зміни окремих параметрів системи, можуть змінюватися її будова й характер зв'язків між компонентами.
  • Адаптацією називають процеси пристосування системи до зовнішнього середовища, унаслідок яких підвищується ефективність її функціонування. Ці процеси можуть супроводжуватися зміною структури та характеристик системи.

Різновиди[ред.ред. код]

Зв'язки з іншими поняттями та дисциплінами[ред.ред. код]

Системи вивчає та використовує знання про системи і системність світу системологія, технічні та інформаційні системи управління та моделювання (математичне, інформаційне, технічне)відносять до кібернетики, системи-об'єкти та їх класифікацію розглядає систематика, системи та системне проектування розробляються в межах інженерних напрямків та спеціалізації технічних дисциплін, соціальні та політекономічні системи розглядають на синтетичних рівнях відповідних продуктивних напрямків. Штучне виділення об'єктів розгляду на рівні псевдосистем є методологічним прийомом для можливості адекватного модельного опису на системному рівні формалізованого опису об'єктів за функціональними ознаками.

Будь-який неелементарний об'єкт можна розглянути як підсистему цілого (до якого відноситься даний об'єкт), виділивши в ньому окремі частини і визначивши взаємодії цих частин, службовців якої-небудь функції.

Елементи системи[ред.ред. код]

Елемент системи - це технічний об'єкт, що входить до складу системи або підсистеми, і який при вирішенні конкретної сукупності задач недоцільно далі розбивати на частини. Наприклад, в складі підсистем приводу виконавчих органів в багатьох випадках доцільно виділити такі основні елементи: електродвигуни, зубчаті колеса, вали, осі, підшипники, виконавчий орган.

Під зовнішнім середовищем розуміють сукупність об'єктів технічного або природного характеру, що не входять до складу системи і володіють певними властивостями і параметрами, взаємодія з якими повинна враховуватися при вирішенні поставлених задач. Наприклад, для очисного вузькозахопного комбайна як зовнішнє середовище виступає людина-оператор, що безпосередньо керує вийманням вугільного пласта, шар по-роди, який вміщає вугільний пласт, вибійний конвеєр і мережа електропостачання.

При зміні масштабу задач, що ставляться, система, що вивчається може розглядатися як підсистема або елемент більш складної системи, а підсистема або навіть елемент – як система. Відповідно змінюється і сукупність об'єктів зовнішнього середовища.

Властивості систем[ред.ред. код]

Пов'язані з цілями та функціями[ред.ред. код]

  1. Ефект синергії — односпрямованість (або цілеспрямованість) дій компонентів посилює ефективність функціонування системи.
  2. Пріоритет інтересів системи ширшого (глобального) рівня перед інтересами її компонентів (ієрархічність).
  3. Емерджентність — цілі (функції) компонентів системи не завжди збігаються з цілями (функціями) системи.
  4. Мультиплікативність — і позитивні, і негативні ефекти функціонування компонентів в системі мають властивість множення, а не додавання.
  5. Цілеспрямованість — діяльність системи підпорядкована певній цілі.
  6. Альтернативність шляхів функціонування та розвитку.
  7. Робастність - здатність системи зберігати часткову працездатність (ефективність) при відмові її окремих елементів чи підсистем.

Пов'язані зі структурою[ред.ред. код]

  1. Цілісність — первинність цілого по відношенню до частин: появи у системи нової функції, нової якості, органічно випливають зі складових її елементів, але не властивих жодному з них, взятому ізольовано.
  2. Неадитивності — принципова несвідомих властивостей системи до суми властивостей складових її компонентів.
  3. Структурність — можлива декомпозицію системи на компоненти, встановлення зв'язків між ними.
  4. Ієрархічність — кожен компонент системи може розглядатися як система (підсистема) ширшої глобальної системи.

Пов'язані з ресурсами та особливостями взаємодії із середовищем[ред.ред. код]

  1. Комунікативність - існування складної системи комунікацій із середовищем у вигляді ієрархії.
  2. Взаємодія і взаємозалежність системи і зовнішнього середовища.
  3. Адаптивність - прагнення до стану стійкої рівноваги, яке передбачає адаптацію параметрів системи до мінливих параметрів зовнішнього середовища (проте «нестійкість» не у всіх випадках є дисфункціональною для системи, вона може виступати і як умови динамічного розвитку).
  4. Надійність - функціонування системи при виході з ладу однієї з її компонент, збереженість проектних значень параметрів системи протягом запланованого періоду.
  5. Інтерактивність.

Інші[ред.ред. код]

  1. Інтегративність - наявність системоутворювальних, системозберігальних факторів.
  2. Еквіфінальность - здатність системи досягати станів, що не залежать від вихідних умов і визначаються тільки параметрами системи.
  3. Спадковість.
  4. Розвиток - характеризує зміну стану системи у часі. Це поняття допомагає пояснити складні термодинамічні й інформаційні процеси у природі та суспільстві.
  5. Порядок.
  6. Самоорганізація.

Див. також[ред.ред. код]

Примітки[ред.ред. код]

  1. а б Перегудов Ф.И., Тарасенко Ф.П. Введение в системный анализ. - М.: Высшая школа, 1989
  2. Сагатовский В.Н. Основы систематизации всеобщих категорий. Томск. 1973
  3. Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой. - М. 1975.
  4. Черняк Ю.И. Анализ и синтез систем в экономике. — М.: Экономика, 1970. — 151 с.
  5. а б Волкова В.Н. Теория систем. - М.: Высшая школа, 2006, ISBN 5-06-005550-7
  6. а б Горбань О.М., Бахрушин В.Є. Основі теорії систем та системного аналізу. - Запоріжжя, ГУ "ЗІДМУ", 2004, ISBN 966-8227-23-9

Джерела[ред.ред. код]