Основы теории систем и системный анализ

   

   Рис. 2 Виды классификаций систем 

   Предметная  классификация строится на основе выделения  всех видов конкретных систем. Такова, например, классификация Стефана Бира, которая представляет собой матрицу (табл. 4). 

   Таблица 4

   Классификация систем по Ст. Биру 

 

   В клетки данной матрицы заносятся  конкретные разновидности существующих систем (обычная оконная задвижка — простая детерминированная система, а общество — вероятностная очень сложная система).

   Категориальные  классификации выделяют системы  по некоторым признакам, общим для  всех систем. Такой подход был реализован Б. А. Гладких с соавторами на основе определения системы А. И. Уемовым в триаде “вещь” — “свойство” — “отношение” (табл. 5).

   Таблица 5

   Классификация систем по Б. А. Гладких 

 

   Отсюда  выделяются такие типы систем:

   • монофункциональная детерминистская  простая (работа часового механизма, небольшого предприятия);

   • монофункциональная случайная простая (те же примеры, только при наличии помех);

   • монофункциональная вероятностная  сложная (системы с обилием и  сложностью случай-ных факторов);

   • моноразвивающаяся детерминированная  простая (предприятие, осваивающее выпуск новой продукции);

   • моноразвивающаяся вероятностная  простая;

   • моноразвивающаяся вероятностная  сложная;

   • полифункциональная детерминированная  простая;

   • полифункциональная детерминированная  сложная;

   • полифункциональная вероятностная  простая;

   • полифункциональная вероятностная  сложная;

   • полиразвивающаяся детерминированная  простая;

   • полиразвивающаяся детерминированная  сложная;

   • полиразвивающаяся вероятностная  простая;

   • полиразвивающаяся вероятностная  сложная.

   В классификации В. Г. Афанасьева четыре класса систем:

   • системы, существующие в объективной  действительности, неживой и живой  природе, обществе;

   • системы концептуальные, идеальные, которые иногда называют абстрактными;

   • искусственные, которые созданы  человеком;

   • смешанные, в которые входят системы и элементы предыдущих систем.

2. 6. Сущностная классификация систем

   В основу любой классификации должна быть положена концепция, объясняющая  классифицируемые явления. Классификация представляет собой многоступенчатое, разветвленное деление логического объема понятия. В результате создается система соподчиненных понятий: делимое понятие — род, новые понятия — виды, виды видов (подвиды) и т.д. Концептуальный подход к классификации делает ее сущностной (рис. 3).

   Для построения сущностной классификации систем к ним, как это не покажется тавтологично, нужно подходить с системных позиций. Любая система характеризуется четырьмя основными параметрами: субстанцией, строением, функционированием и развитием (рис. 3).

   При этом под субстанцией понимается сущностное свойство предмета как целостности, основание и центр всех его изменений, активную их причину и источник функционирования. Под строением системы подразумевается наличие в системе элементов, связей и организации. Функционирование рассматривается как процесс реализации системой своих функций, а развитие — как процесс качественных изменений системы. Тогда система — это структурно-функциональная развивающаяся субстанциональная целостность.

   

   Каждая  из четырех составляющих сущностной характеристики системы может быть представлена совокупностями основополагающих параметров, соответствующих их природе. Так, субстанция может быть представлена природой систем, их сложностью, масштабами, детерминацией, происхождением и способом бытия. Для строения свойственны элементы, связи, организация, структура и сложность. Функционирование выражается равновесием, целью, результатом и эффективностью. Развитие характеризуется адаптивностью, скоростью, воспроизводством, вектором и траекторией.

Таблица 6 

Классификация систем 

 

   На  основании выделенных параметров можно дать классификацию системы на субстанциональном уровне, уровнях строения, функционирования и развития (табл. 6)

   2. 7. Состав системы

   Внутреннее  устройство системы представляет собой  единство состава, организации и структуры системы. Состав системы сводится к полному перечню ее элементов, т.е. это совокупность всех элементов, из которых состоит система. Состав характеризует богатство, многообразие системы, ее сложность. Природа системы во многом зависит от ее состава, изменение которого приводит к изменению свойств системы. Например, меняя состав стали при добавке в нее компонента, можно получить сталь с заданными свойствами. Состав как определенный набор частей, компонентов элементов составляет субстанцию системы.

   Состав — необходимая характеристика системы, но, отнюдь, не достаточная. Системы, имеющие одинаковый состав, нередко обладают разными свойствами, поскольку элементы систем: во-первых, имеют различную внутреннюю организацию, а во-вторых, по-разному взаимосвязаны. Поэтому в теории систем есть две дополнительные характеристики: организация системы и структура системы. Нередко их отождествляют. Элементы представляют собой кирпичики, из которых строится система. Они существенно влияют на свойства системы, в значительной степени определяют ее природу. Но свойства системы не сводятся к свойствам элементов.

   Элемент— это далее не разложимая единица при данном способе расчленения, входящая в состав системы. Наличие связей между элементами ведет к появлению в целостной системе новых свойств (эмерджентность), не присущих элементам в отдельности. В силу этого подмножества элементов системы могут рассматриваться как подсистемы (компоненты), что зависит от целей исследования. Следует подчеркнуть, что понятие “элемент” опирается на понятие “простота”, под которой подразумевается свойство множества, выступающего в другом множестве как элемент. Однако отождествлять простоту и элементарность неправомерно. Развитие науки доказывает, что попытки сведения всех систем к элементарным образованиям носят временный характер. Всякий раз через некоторый период времени установленное и, казалось бы, незыблемое, элементарное оказывалось состоящим из более элементарного. Элементарность очень тесно связана с принципом неисчерпаемости материи — одним из фундаментальных принципов мироустройства. Для элементов системы характерны некоторые свойства.

   Свойство — это вхождение вещи, элемента в некоторый класс вещей, когда не образуется новый предмет; характеристика, присущая вещам и явлениям, позволяющая отличать или отождествлять их. Все элементы обладают двумя видами свойств: первое — это элементальность при данном способе расчленения; второе, точнее группа свойств, — это свойства природы элементов. Речь идет о том, что для химических элементов свойственны валентность, атомные веса, для живых организмов — место в иерархии видов, активность, для человека — система ролей, статусов, ценностей, интересов и т.п.

Многое  в системе зависит от типов  элементов. Поэтому в теории систем значительную методологическую роль играет построение классификации элементов. Заметим, что этой проблеме в теории систем уделяется мало внимания: идея целостности, доминирующая в системном подходе, что называется “застилает глаза” и мешает видеть влияния природы элементов на природу системы. Поэтому вторичность элементов по сравнению с целым оказывается слабо исследованной. Интересную классификацию элементов дает В. А. Карташов, которая представлена табл. 7.

Таблица 7

   Элементы системы могут быть классифицированы по более многообразным основаниям: по степени родства — гомогенный и гетерогенный; по степени самостоятельности — программный, адаптивный, инициативный; по времени существования—постоянный, временный; по роли в системе — основной, неосновной; по активности в системе — активный, пассивный. По характеру воздействия на систему: определенные или предсказуемые и неопределенные или непредсказуемые; по характеру восприятия сигнала — на отторгающие сигнал, преобразующие сигнал и передающие сигнал; по количеству входов-выходов — на элементы с одним входом без выхода, с одним выходом без входа, с одним входом и одним выходом, элементы с несколькими входами и одним выходом, с одним входом и несколькими выходами, элементы с несколькими входами и несколькими выходами. Элементы в системе находятся не сами по себе, а связаны один с другим. Под связью понимается любого рода взаимоотношения между частями системы. Она выступает в виде качества, которое присуще материи и заключается в том, что все предметы, явления объективной действительности находятся в бесконечно многообразной зависимости и в многообразных отношениях.

   Связь — взаимное ограничение объектов, создающее ограничение на их поведение, зависимость между ними, обмен между элементами веществом, энергией, информацией. Связи играют исключительно важную роль в системе. На них ложится значительная смысловая нагрузка в понимании природы систем. Без них принципиально невозможна система. Это подметил А. И. Уемов: “Поскольку связь выступает в виде системообразующего отношения, то можно утверждать, что если предметы не существуют вне связи друг с другом, то они не существуют и вне соответствующей системы”. Связи выполняют в системе несколько функций, наиболее важные из них:

• системообразующая — связи выступают основой архитектоники системы, обеспечивают взаимодействие элементов, их взаимное влияние, участие в общесистемных процессах;