ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ Основные определения и свойства систем 1

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Согласно определению, общая теория систем (ОТС) является научной и методологической концепцией исследования объектов, представляющих собой системы. ОТС необходима для развития методов, пригодных для исследования широкого класса систем. Она тесно связана с системным подходом и является конкретизацией его принципов и методов. 2

Общая теория систем была разработана Людвигом фон Берталанфи в XX веке. Его предшественником был Александр Александрович Богданов, который разработал «всеобщую организационную науку» тектологию и предвосхитил некоторые положения кибернетики. 3

Основная идея ОТС состоит в признании изоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов. Как междисциплинарная область науки, ОТС изучает поведение и взаимодействие различных систем в природе, обществе и науке. Основной целью теории является обнаружение основных принципов функционирования систем и закономерностей их развития, необходимых для описания любой группы взаимодействующих объектов, во всех областях исследований. 4

Общая теория систем изучает: - различные классы, виды и типы систем; - основные принципы и закономерности поведения систем (например, принцип узкого места); - процессы функционирования и развития систем (например, равновесие, эволюция, адаптация, сверхмедленные процессы, переходные процессы). 5

Системный подход направление методологии исследования, в основе которого лежит рассмотрение объекта как целостного множества элементов в совокупности отношений и связей между ними, существующего или создаваемого для определённой цели. В более кратком определении, системный подход – это рассмотрение анализируемого объекта как системы. 6

Системный подход реализует требования общей теории систем, согласно которой каждый объект должен рассматриваться как большая и сложная система и, одновременно, как элемент более общей системы. Инструментом исследования в системном подходе является системный анализ. Основным объектом рассмотрения в системном подходе, теории систем и системном анализе является система. 7

Система (от латинского systēma, от греческого σύστημα, «составленный», целое, составленное из частей; соединение) – множество элементов, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой, которые образуют единое целое, обладающее свойствами, не присущими составляющим его элементам, взятым в отдельности. Система – это набор взаимодействующих элементов, которые выполняют одну общую определённую цель. Система имеет определенную структуру, состоящую из элементов и связей между ними. 8

Элемент (от лат. elementum – стихия, первоначальное вещество) – это составная часть системы, обладающая определенными свойствами. Элемент системы сам часто является подсистемой. 9

Связь, взаимообусловленность существования явлений, разделенных в пространстве и (или) во времени. Понятие связи принадлежит к числу важнейших научных понятий: с выявления устойчивых, необходимых связей начинается человеческое познание, а в основании науки лежит анализ связей причины и следствия универсальной связи явлений действительности, наличие которой делает возможными законы науки. 10

Структура системы – это совокупность элементов системы и устойчивых связей между ними, обеспечивающих целостность системы и ее тождественность самой себе, т.е. сохранение основных свойств системы при различных внешних и внутренних изменениях. Процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами ее отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры. 11

Цель – желаемый результат (предмет стремления). То, что желательно осуществить. Четко описанное желательное состояние, которого необходимо достигнуть. В системном смысле определяется как целевое назначение системы. Функция работа системы в соответствии с её целевым назначением. Процесс динамическое изменение системы (или надсистемы) во времени вследствие выполнения системной функции. 12

Системный анализ – методология исследования трудно наблюдаемых и трудно понимаемых свойств и отношений в объектах с помощью представления этих объектов в качестве целенаправленных систем и изучения свойств этих систем и взаимоотношений между целями и средствами их реализации. 13

Техническая система (ТС) – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих искусственных элементов, обладающая свойствами, не сводящимися к свойствам составляющих элементов. ТС создается с конкретной целью для удовлетворения определенной потребности. Она выполняет функцию, осуществляя процесс. ТС имеет определенную структуру. 14

СВОЙСТВА СИСТЕМ Связанные с целями и функциями. Синергичность. Эмерджентность. Целенаправленность. Альтернативность путей функционирования и развития (организация или самоорганизация). Связанные со структурой. Структурность. Иеархичность. Связанные с ресурсами и особенностями взаимодействия со средой. Коммуникативность. Адаптивность. Надёжность. Интерактивность. Обособленность. Эквифинальность. 15

Синергичность максимальный эффект деятельности системы достигается только в случае максимальной эффективности совместного функционирования её элементов для достижения общей цели. Эмерджентность появление у системы свойств, не присущих элементам системы; принципиальная несводимость свойства системы к сумме свойств составляющих её компонентов (неаддитивность). Целенаправленность наличие у системы цели (целей) и приоритет целей системы перед целями её элементов. 16

Альтернативность путей функционирования и развития (организация или самоорганизация). Структурность возможна декомпозиция системы на компоненты, установление связей между ними. Иерархичность каждый компонент системы может рассматриваться как система; сама система также может рассматриваться как элемент некоторой надсистемы (суперсистемы). Коммуникативность существование сложной системы коммуникаций со средой в виде иерархии. 17

Адаптивность стремление к состоянию устойчивого равновесия (гомеостаза), которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды (однако «неустойчивость» не во всех случаях является дисфункциональной для системы, она может выступать и в качестве условия динамического развития). Надёжность способность системы сохранять свой уровень качества функционирования при установленных условиях за установленный период времени. 18

Интерактивность - это принцип организации системы, при котором цель достигается информационным обменом элементов этой системы. Степень интерактивности это показатель, характеризующий насколько быстро и удобно пользователь может добиться своей цели. Элементами интерактивности являются все элементы взаимодействующей системы, при помощи которых происходит взаимодействие с другой системой/человеком (пользователем). 19

Обособленность свойство, определяющее наличие границ с окружающей средой. Эквифинальность свойство динамической системы приходить различными путями из различных начальных состояний в одно и то же финальное состояние независимо от случайных изменений среды. Пример эквифинальности: управление самолетом посредством автопилота, определяющее его способность достигать точки с заданными координатами при различных атмосферных условиях. 20

Общая теория систем является теоретической базой для построения технических систем (ТС) и выявления законов их развития. 21