Понятие система и системный подход.

Система – это такая модель, которая специально предназначена для того, чтобы отражать всевозможные взаимодействия. Ввиду того, что исследование взаимодействий очень важно во всех науках, система - самый распространенный и самый главный частный случай модели [14. С.39]. На понятии системы основывается научный метод, который называется «системный подход» или «системный анализ». Это метод отображения и исследования объективной реальности с помощью построения моделей, являющихся системами.

Система обязательно содержит части, но она содержит только существенные для данного исследования части и только существенные для данного исследования связи этих частей, которые характеризуют внутреннее устройство и внутренние взаимодействия системы. При создании модели в виде системы последовательность действий такова:

1) выделяем из окружающей реальности интересующую нас часть, то есть объект исследования, обозначаем её границы прямоугольником и называем системой;

2) все значимые воздействия на систему называем входными воздействиями, или входом, и обозначаем их стрелкой, входящей слева в прямоугольник.

Все значимые воздействия исследуемого объекта на внешний мир называем выходными воздействиями, или выходом, и обозначаем их стрелкой, выходящей из прямоугольника справа. Под входом понимается совокупность всех учитываемых воздействий на систему, а под выходом ─ совокупность всех учитываемых её воздействий на внешний по отношению к ней мир. То же самое можно сказать иначе: существенные внешние связи системы с окружающим миром описываются с помощью понятий входные и выходные взаимодействия или короче ─ вход и выход системы.Когда выходные воздействия пренебрежимо мало зависят от входных, то говорят, что система не реагирует на внешние воздействия. 

 Рис. 1. Схематическое изображение системы

В системе первичным объявляется целое.

Целое - нечто большее, чем сумма частей. Дом - не просто совокупность кирпичей, а целое. Человек не просто совокупность органов, а целый организм. Совокупность кирпичей может составлять руины, а совокупность человеческих органов – расчленённый труп. Если не провозгласить первичным целое, то руины будут тождественны дому, а расчленённый труп – человеку. Другими словами, в системе считаются главными именно связи между частями, а не сами части. Система перестает быть собой, когда ее части остаются неизменными, а связи нарушаются.

Примечание: если у модели нецелесообразно указывать вход и выход, то это не система. Например, камешек может быть моделью объекта при выполнении счёта первобытным человеком, но в этой ситуации он не может рассматриваться как система.

Наличие входа и выхода учитывает связь системы с окружающей внешней средой, что позволяет строить модель мира как сложную систему, состоящую из великого множества взаимодействующих подсистем. Это очень важно, так как делает системный подход универсальным научным подходом, позволяющим описывать самые различные взаимодействия.

Важно заметить, что система порочна, если все ее части исправны, а она не функционирует.

Примеры.

1. Телевизор, неправильно собранный из исправных деталей.

2. Социальная система, состоящая из нормальных людей, которые все бедствуют.

Если система имеет n частей, то число возможных связей между этими частями n(n-1).

У системывсегда меньше состояний, чем у независимых друг от друга ее частей, ибо взаимосвязь частей всегда налагает запреты на некоторые состояния этих частей. Например, силы гравитации, действующие во Вселенной, налагают запреты на многие траектории молекул, по сравнению со случаем, теплового хаотического движения без силы гравитации.

Пример:взаимодействие спасателей в ЧС по рации накладывает ограничения на их движения по опасному объекту.

Система может находиться в одном из многочисленных состояний, каждое из которых характеризуется набором переменных состояния.

Состояние системы определяется не только состоянием частей, но и состоянием связей.

Поскольку взаимодействие частей накладывает запреты на количество возможных состояний системы, оно облегчает прогнозирование этих состояний. Поэтому системный анализ – это последовательное разложение целого на взаимодействующие пары частей с целью изучить упомянутые запреты.

Приводимостью называется способность системы разбиваться на малосвязанные, относительно независимые блоки - подсистемы. Такое свойство резко упрощает анализ. К радости всех ученых-аналитиков Вселенную можно трактовать как систему, которая обладает этим хорошим свойством!

Геометрическим образом какого-то конкретного состояния системы является точка в пространстве переменных состояния. Размерность этого пространства равна числу переменных состояния. В рамках геометрической интерпретации последовательность состояний во времени называется траекторией, или линией поведения.

Весьма ценным для научного анализа является то, что система может выступать как модель целесообразного поведения: цель можно трактовать как определенное состояние системы, которое нужно достичь. Это важно, прежде всего, для наук, изучающих управление, где понятие цели является фундаментальным.

Кроме того, системный подход и такие важнейшие понятия, как причина и следствие, позволяет объяснять весьма плодотворно,  причем даже двумя способами.

Так, иногда целесообразно представлять следствие какотклик системы на внешнее воздействие, называемое причиной.Например, выезд спасателей на вызов (следствие) можно представить как отклик системы на причину – поступление приказа с командного пункта.

Но также целесообразно причину и следствие трактовать и как последовательность состояний, представляющих эволюцию системы во времени. Например, техногенную катастрофу можно трактовать как следствие предыдущих во времени состояний технической системы.

Таким образом, системный подход предлагает исследователю определенный выбор при моделировании причинно-следственных связей. Какой трактовке отдать предпочтение – зависит от конкретных условий задачи, от удобства получающейся в результате модели.

Ситуация, когда цель можно трактовать как точку в пространстве, а причину и следствие как пару точек на линии поведения системы, является очень удобной для привлечения математических методов к решению задач управления.

Таким образом, геометрическая интерпретация позволяет сформулировать задачу теории управления как нахождение наилучшего в некотором смысле пути, ведущего к поставленной цели, а задачу практики управления ─ как проведение управляемого объекта по этому пути. И это уже не метафора, не литературный прием, как в случае сравнения управленца с кормчим, а вполне корректный научный подход, который приобрёл научную строгость, но не утратил своей образной наглядности. Геометрическая интерпретация является математически корректным развитием именно этого образного сравнения . В частности, она ценна тем, что позволяет переносить опыт, накопленный теорией и практикой управления техническими системами, к управлению системами социальными.

 Развернутое нами объяснение понятия системы позволяет теперь объяснить сущность системного подхода. Этот подход (иначе он называется системным анализом) – наиболее продуктивный и общепризнанный в современной мировой науке метод исследований. Зародившись как метод разработки технических проектов, в течение ХХ века он постепенно адаптировался и к исследованию более сложных систем, живых ─ сначала биологических, а потом и социальных.

Системный подход - прогнозирование откликов целостных систем на внешние воздействия. При системном подходе вся окружающая человека внешняя среда мысленно разбивается на взаимодействующие части – системы. Каждая система обособлена, но обособлена относительно. Относительность обособленностиполучается за счётабстрагирования от второстепенных – для данного конкретного случая – взаимодействий. Мир можно разбить на взаимодействующие системы самыми разнообразными способами.

Важно также, что системный подход позволяет ввести понятие развития. Развитой называют систему, у которой имеется известное богатство связей и обилие различных реакций на значимо отличающиеся состояния внешней среды. Развитие при этом трактуется как движение к развитости, а деградация – как утрата связей и полезных реакций.

Введение в обиход геометрического представления состояния позволяет развивать геометрическую интерпретацию системного анализа.

С шестидесятых годов ХХ века системный подход стали интенсивно и плодотворно применять для решения задач управления, в том числе и социального.