Под элементом понимают неделимую часть системы, предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи.
Система может быть расчленена на подсистемы, более крупные, чем элементы, но более мелкие, чем сами системы. Возможность деления системы на подсистемы связана с существованием совокупности элементов, способных выполнять независимые функции, направленные на достижение общей цели системы. Для подсистемы существует подцель – ее системообразующий фактор.
Для понимания внутреннего строения системы нужно изучать ее структуру.
Структура – строение, расположение, порядок. Структура системы включает в себя:
- элементы;
- связи между ними.
Структуру можно представить в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графиков.
Связь – отношение между элементами, имеющими направленность, силу, характер. Связи бывают:
· По направленности - направленные и ненаправленные; прямые и обратные.
· По силе – сильные и слабые.
· По характеру - на связи подчинения и порождения, линейные и функциональные.
Связи между системами характеризуются определенным порядком, внутренними свойствами, направленными на функционирование системы. Такие особенности системы называются ее организацией.
Подструктурой системы понимают всю совокупность отношений между элементами.
Существуют различные структуры:
· линейные,
· кольцевые,
· звездные,
· многозвенные,
· сотовые,
· иерархические,
· матричные,
· сетевые.
Разновидности систем:
1. абстрактные – системы, все элементы которых являются понятиями;
2. конкретные – элементы которых являются физическими объектами, бывают естественные, созданные без участи человека, и искусственные, созданные человеком;
3. открытые – обменивающиеся с внешней средой веществом, энергией, информацией;
4. закрытые – когда нет обмена с внешней средой (в чистом виде открытых и закрытых нет);
5. динамические – структурированные объекты со входами и выходами, с процессами, протекающими в них постоянно или дискретно;
6. адаптивные – функционирующие в условиях начальной неопределенности, но достигающие оптимальногосостояния;
7. иерархические – с группировкой элементов по уровню, наиболее распространенные и устойчивые.
Иерархические системы характеризуются следующими признаками:
7.3. зависимость действий верхнего уровня от исполнения функций нижними уровнями;
7.4. относительная самостоятельность подсистем.
Системы классифицируются:
l по происхождению (рис.3-2)
l по описанию переменных (рис.3-3)
l по способу управления (рис.3-4)
l по типу операторов (рис.3-5)
Существуют классификации по степени ресурсной обеспеченности управления (материальными, энергетическими, информационными). Системы бывают сложные, простые, определенные и вероятные, линейные, нелинейные и т.д.
Рис.3-2
Рис.3-3
Рис.3-4
Рис.3-5
2. Свойства систем:
· свойство связности. Элементы набора могут действовать только вместе друг с другом, в противном случае эффективность их деятельности резко снижается
· свойство эмерджентности: потенциал системы может быть большим, равным или меньшим суммы потенциалов составляющих его элементов;
· свойство самосохранения. Система стремится сохранить свою структуру неизменной при наличии возмущающихся воздействий и использует для этого все свои возможности
· свойство организационной целостности. Система имеет потребность в организации и управлении
Общие свойства:
1) система – комплекс взаимосвязанных элементов;
2) система образует особое единство с окружающей средой;
3) любая система – элемент системы более высокого порядка;
4) элементы могут быть системами более низкого порядка.
5) Изучение системы – изучение взаимоотношений частей и целого.
При этом:
6) целое первично, а части вторичны;
7) связь частей внутри системы образует систему;
8) воздействие на часть влияет на всю систему;
9) каждая часть играет свою роль в достижении цели системы;
10) природа частей и их функции определяются их местом в целом, а поведение регулируется
11) взаимоотношением частей и целого;
12) целое ведет себя как нечто единое, независимо от сложности.
Наиболее важное свойство системы: эмержентность, эквифинальность и гомеостаз.
Эмержентность (целостность) – наличие новых качеств у системы (целого), отсутствующих у его составных частей.
Объединяемые в систему элементы могут терять свои свойства и приобретать новые. Свойства целого не равны сумме свойств элементов, что от них зависят.
Эквифинальность определяет предельные возможности системы, внутреннюю предрасположенность системы достигать предельного состояния вне зависимости от внешних и исходных условий и времени.
Гомеостаз – свойство системы воспроизводить себя, восстанавливать утраченное равновесие, преодолевать сопротивление.
3. Общие законы организации систем.
1. Закон развития. Системы постоянно меняются, находятся в динамическом режиме – развитии. Складываются новые формы, механизм отбора оставляет наиболее жизнеспособные. Системы под воздействием внешних сил отклоняются от состояния равновесия, а затем приобретают новое устойчивое состояние. Случайные факторы вызывают появление неуравновешенности, приводящие к появлению новых, устойчивых структур. Механизм развития обладает самоорганизацией и свойством отбора. Более сложная в развитии система обладает большим количеством и разнообразием связей с внешней средой. Чем сложнее система, тем больше она содержит информации.
Прогресс и регресс существуют одновременно. Смысл закона развития – непрерывное изменение, переход из одного уровня иерархии в другой, появление новых свойств.
Любая система сознательно или стихийно стремится к сохранению своей качественной определенности.
Это следует понимать как сохранение системы в изменяющейся среде. Система может переходить из одного состояния в другое, но при этом сохраняет некоторые характерные свойства (качественную определенность).
Различают количественную и структурную устойчивость.
Количественная устойчивость характеризуется числом и разнообразием компонентов, входящих в систему. Большая система устойчивее малой. Структурная устойчивость характеризуется количеством и разнообразием связи. Структурная устойчивость бывает статической (находящаяся в динамическом равновесии). Закрытые системы более устойчивы, но открытые системы более приспособлены к изменению среды.
