Определение понятия системы

Системность предполагает представление об объекте любой природы как о совокупности элементов, находящихся в определенном взаимодействии между собой и с окружающим миром, а также понимание системной природы знаний. Системность - способ видения объекта и стиль мышления.

На этой основе (системность мира) формулируется общая методология системных исследований - набор методологических подходов (принципов) к исследованию системы - системный подход.

Сложные системы любого вида функционируют в сложном взаимодействии между собой и не поддаются адекватному описанию в рамках одной научной дисциплины - исследования таких систем имеют междисциплинарный характер и требует системного мышления. При системных исследованиях задача сводится к использованию наработанных методов и процедур других дисциплин: исследования операций, теории информации, теории принятия решений и др.

Исследование операций – предполагает выбор наилучшего решения поставленной системе задачи. Сложившаяся методология исследования операций - построение модели (формализованная схема функционирования системы, описание факторов и связей между ними, отражающих ход операции), постановка оптимизационной задачи и ее решение.

Менеджмент экономический определяет функции управления, что включает постановку целей, принятие решений и контроль их выполнения. Объектом экономического моделирования является вся экономическая сфера, включающая экономическую теорию, экономическую политику и хозяйственную практику. При решении этих задач естественно опираться на системные исследования и математическое моделирование.

Проблема организации управления может быть сформулирована как оптимизация децентрализации и передачи полномочий другим уровням на основе получаемой информации - возникла необходимость имитационного моделирования. Для сложных технических систем с управлением необходимо моделирование функционирования самой системы во внешней среде, прогнозирование возможных результатов управления. Управление вырабатывается на основе исследований процессов в системе (модели системы с учетом технических, технологических, социальных и прочих факторов).

Дифференциация науки привела не только к углублению научного знания об объекте, но и к ослаблению связей, прежде всего информационных между различными областями науки – возникла необходимость привлечения знаний из разных наук, что привело к возникновению междисциплинарных исследований, которые выступают в качестве средств установления связей между, отношений между различными объектами.

Стало возможным исследование объектов как таковых, их связей, отношений. Науками о специфических видах отношений являются, в частности, теория игр (изучает отношения конфликта), кибернетика (изучает отношения управления – рассматриваются управляющие системы, причем конкретный носитель управления значения не имеет).

Понятия общей теории систем

Специальные научные дисциплины представляют собой модели определенных сторон действительности. Всем системам, вне зависимости от их физической природы, присущи определенные общие закономерности, отношения между элементами.

Попытка выявить некоторое основание, объединяющее все науки, приводят к мысли о необходимости построения общей теории систем, задачей которой стала бы формулировка некоторых принципов образования, развития, функционирования любых реально существующих систем.

Любая теория должна быть основана на предположении о существовании достаточно общих законов. Учитывая широту понятия системы, для теории систем эти законы должны быть чрезвычайно общими, граничащими с философскими, и в то же время приложимыми к практике - приближающими теорию к точным наукам.

Понятия общей теории систем должны быть настолько общими, чтобы охватывать все реально существующие проблемы, и вместе с тем обеспечивать возможность получения адекватной информации о рассматриваемом явлении. Чем выше общность теории, тем меньше возможность получения такой адекватной информации. Этим теория систем отличается от общепринятого понятия теории - нет строгого определения системы, так же как нет достаточно полных определений понятий элемента системы, структуры системы, связи.

С попытками построить общую теорию систем возник вопрос: существует ли система реально, или она привносится в действительность человеком?

Исходя из того, что прерогатива выделения системы, элементов системы принадлежит человеку, возникла тенденция: система существует не в природе, а в сознании людей – наш мозг накладывает некую структуру на реальное бытие, выделяя тем самым систему.

Бир: система «представляет собой нечто, обнаруживаемое и понимаемое нами, когда она отображается в нашем сознании».

Система не произвольная конструкция сознания – в сознании отражается объективная действительность. Исследователь в процессе познания вычленяет определенную структуру объекта и придает ей то значение, которое он считает необходимым для отражения взаимосвязей ее элементов.

Таким образом, система как некоторое теоретическое представление об объекте не существует вне нашего познания и практики, хотя сам объект существует объективно: существуют реальные объективные системы (объекты) и системы понятий (мысленные, концептуальные системы), которые характеризуют этот объект.

Возможна и другая интерпретация, при которой «системность» рассматривается именно как принцип, неотделимый от теоретических установок субъекта - наблюдателя, его способности представить, сконструировать объект познания как системный: система, структура, окружающая среда не существуют в природной или социальной реальности, а формируются в нашем знании в результате операций различения и конструирования, проводимых наблюдателем. При этом реальность должна обладать такими «параметрами», которые могут быть представлены как системы.

Соответственно складывается особый язык, включающий прежде всего такие общенаучные понятия, как системность, отношение, связь, элемент, структура, часть и целое, целостность, иерархия, организация, системный анализ и многие другие.

Принцип системности понимается как универсальное положение о том, что все предметы и явления мира – это системы различных типов и видов целостности и сложности. Задача субъекта-исследователя - обнаружить систему, ее связи и отношения, описать, классифицировать объяснить их.

Принцип системности объединяет несколько идей и представлений: системности, целостности, соотношения части и целого, структурности и «элементарности» объектов, универсальности, всеобщности связей, отношений, развития.

На этой основе (системность мира) формулируется общая методология системных исследований - набор методологических подходов (принципов) к исследованию системы - системный подход.

Пример. Системные исследования в области экологии.

Методологической основой исследований в области экологии является комплексное использование натурных экспериментов, измерений и исследований, экспе6риментальных лабораторных исследований, применения методов управления и моделирования, широкое использование методов других наук (химии, физики, геологии, математики и др.).

Эти методы можно объединить в несколько групп:

- методы регистрации и оценки качества окружающей среды, прежде всего различные типы экологического мониторинга (дистанционный аэрокосмический мониторинг, биомониторинг и биоиндикация);

- методы количественного учета организмов и методы оценки биомассы и продуктивности растений и животных;

- изучение особенностей влияния различных экологических показателей на жизнедеятельность организмов (длительные наблюдения в природных и лабораторных условиях – токсикологические, биохимические, биофизические, физиологические и др.);

- методы изучения взаимосвязей между организмами в многовидовых группах;

- методы математического моделирования экологических явлений и процессов, а также экосистем, имитационное моделирование, моделирование локальных, региональныхи глобальных экологических процессов и ситуаций;

- создание геоинформационных систем и технологий для решения экологических вопросов различных масштабов в разных сферах деятельности;

- комплексный эколого-экономический анализ состояния различных объектов, территорий, отраслей производства;

- геоэкологические методы исследований, геоэкологический мониторинг с целью уменьшения негативного влияния загрязнений на окружающую среду;

- технологические методы экологизации различных производств с целью уменьшения негативного влияния загрязнений на окружающую среду;

- медико-экологические методы изучения влияния различных воздействий на здоровье людей;

- методы экологического контроля окружающей среды (экологические экспертиза, аудит, паспортизация и т.д.).

Определение понятия "модель системы" предполагает, прежде всего, определение понятия "система".

Определение понятия системы – это тоже модель (лингвистическая) наших представлений о системе. В такой постановке понятия системы и модели системы взаимосвязаны.

Различные системы, встречающиеся в природе и обществе, имеют различное строение и характеризуются различными признаками. Среди них, прежде всего, необходимо выделить открытые системы, которые взаимодействуют с окружающей их средой, обмениваясь с ней веществом и энергией, иерархически организованные системы, содержащие в своем составе подсистемы различной степени общности и автономности.

Пример живых организмов. Простейшими их элементами служат клетки. Последние образуют подсистемы, называемые тканями, которые, в свою очередь, составляют органы живого тела. Каждая из этих подсистем обладает относительной автономностью, но подсистемы низшего уровня подчинены подсистемам высшего уровня. В целом же они составляют единый, целостный живой организм, которым управляет центральная нервная система.

Разнообразие систем в различных предметных областях (различной языковой среде) – философия, естествознание, математика, техника приводят к различным определениям понятия системы.

Термин «система», употребляемый в современной практике, имеет множество значений и смысловых нюансов. В настоящее время вообще не существует удовлетворительных, достаточно широко принятых понятий системы и структуры. Ученые, анализирующие большие системы, часто вообще отказываются предпринимать какие-либо попытки точно определить границы, очерчивающие рассматриваемые ими системы.

Главное, что определяет систему, — это взаимосвязь и взаимодействие частей в рамках целого. Если такое взаимодействие существует, то допустимо говорить о системе, хотя степень взаимодействия ее частей может быть различной. Каждый отдельный объект, предмет или явление можно рассматривать как определенную целостность, состоящую из частей, и, следовательно, исследовать как систему.

От системы следует отличать так называемые неорганизованные совокупности – случайное скопление людей, различного рода свалки, «развал» старых книг у старьевщика и многие другие, в которых отсутствует внутренняя организация, связи случайны и несущественны, нет целостных, интегративных свойств, отличных от свойств отдельных фрагментов.

Если (Садовский), все признаки, интуитивно связываемые с системой и системностью, условно разделить на три группы, характеризующие внутреннее строение системы, специфические системные свойства и поведение системы, то их различные соединения дадут несколько десятков определений системы.

Примеры определений понятия системы.

Система:

– множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которые образуют определенную целостность, единство;

– совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как целое;

- множество связанных между собой элементов, причем элемент - это объект, внутреннее строение которого безотносительно к рассматриваемой системе при данном способе ее разложения и изучения;

- обособленная сознанием часть реальности, элементы которой обнаруживают общность в процессе взаимодействия.

- нечто, на что может воздействовать среда, и это нечто реагирует на возмущения, проявляя при этом свои свойства;

- совокупность элементов, у которых взаимосвязанность и взаимодействие определяются одной целью;

- ограниченный в среде и взаимодействующий с ней объект, который:

- имеет цель, в процессе ее достижения функционирует и развивается;

- имеет источники энергии и материалов для функционирования и развития;

- ему присуще управление с использованием информации о внешней среде и собственном состоянии и с моделированием собственного поведения во внешней среде;

- обладает интегративным свойством.

Можно дать логическое определение понятию системы – на основе понятия множества в математике, введенное для обозначения любой совокупности математических объектов, обладающих некоторым общим свойством. Множество можно описать, указав свойство, присущее только элементам этого множества: множество всех объектов, обладающим свойством Н(х) обозначают через {х: Н(х)}.

При таком подходе система - это множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами (свойствами). Это некорректное определение: формально - самые различные совокупности объектов можно назвать множествами и для многих из них можно установить определенные отношения между объектами. В этом определении содержательно не указано, что объекты, составляющие систему, взаимодействуют таким образом, что они обусловливают возникновение новых, целостных, системных свойств.

Такое предельно широкое понятие, как система, нельзя определить чисто логически через другие существующие понятия, поэтому его следует признать исходным и неопределяемым понятием, содержание которого можно объяснить с помощью примеров.

Под словом "система" обычно понимается совокупность взаимодействующих компонент и связей между ними. Весь мир можно рассматривать как сложную взаимосвязанную совокупность естественных и искусственных систем.

Термин «система» определяется с помощью таких терминов, как «связь», «элемент», «целое». В одинаковые словесные формулировки представители разных наук вкладывают различный смысл и такое согласие является лишь видимым: например, под связью, структурой можно понимать и как геометрические взаимоотношения частей, и как зависимость между частями или сторонами целого и как набор элементов.

У системы есть граница, поведение и сущность. Каждое из этих понятий определяется назначением системы и взаимодействием ее с другими системами.

При выделении системы исследователь выделяет какие-то стороны объекта, которые считает нужным исследовать. В одном и том же объекте можно выделить разные стороны, имеющие существенное для исследования значения, поэтому в одном и том же объекте могут быть выделены разные системы. В этом смысле система выступает в виде знания существенных, с определенной точки зрения, сторон объекта.

Разные стороны системы характеризуются различными существенными критериями, но все они должны обладать системообразующими признаками.

Например, для представления системы как кибернетической управляющей системы существенными критериями является управление и информационные процессы. Такая система должна обладать системообразующими признаками: целостностью, наличием целевой функции, иерархичностью строения, наличием большого числа элементов, взаимодействущих во времени и объединенных в подсистемы, имеющих достаточное число прямых и обратных связей между собой (каждая подсистема имеет локальную целевую функцию), что обуславливает огромное разнообразие состояний системы, связей и внутренних переменных,, наличием информационных потоков разных направлений, многоуровневым управлением.

Исходной характеристикой системы является ее противопоставление окружению, или среде. Среда — это все то, что не входит в систему. Среда представляет собой совокупность всех систем, кроме исследуемой, выделенной, интересующей нас в настоящий момент части реального окружающего мира.

Система представляет собой выделенное из внешней среды в соответствии с целью исследований подмножество объектов, интенсивность взаимосвязей которых превышает интенсивность связей с внешней средой.

Понятие системы может быть определено перечислением основных свойств, обязательных для любой системы.

Дата добавления: 2014-11-29