Среда и система кроме того и общая теория систем

Система и среда

На первых этапах системного анализа важно уметь отделить (отграничить, как предлагают называть этот первый этап исследователи систем, чтобы точнее его определить) систему от среды, с которой взаимодействует система. Иногда даже определения системы, применяющиеся на начальных этапах исследования, базируются на отделении системы от среды.

Частным случаем выделения системы из среды является определение ее через входы и выходы, посредством которых система общается со средой. В кибернетике и теории систем такое представление системы называют черным ящиком. На этой модели базировались первоначальное определение системы У. Р. Эшби, определения Р. Кершнера, Дж. Клира и других.

Выделяет систему из среды наблюдатель, который отделяет (отграничивает) элементы, включаемые в систему, от остальных, т.е. от среды, в соответствии с целями исследования (проектирования) или предварительного представления о проблемной ситуации.

Уточнение или конкретизация определения системы в процессе исследования влечет за собой соответствующее уточнение ее взаимодействия со средой и определения среды. В этой связи важно прогнозировать состояние не только системы, но и среды. В последнем случае следует учитывать неоднородность среды, наряду с естественно-природной средой существуют искусственные — техническая среда созданных человеком машин и механизмов, экономическая, информационная, социальная среда.

В процессе исследования граница между системой и средой может деформироваться. Уточняя модель системы, наблюдатель может выделять в среду некоторые составляющие, которые он первоначально включал в систему. И, наоборот, исследуя корреляцию между компонентами сиcтемы и среды, он может посчитать целесообразным включение в систему составляющих среды, имеющих сильные связи с элементами системы.

Классификации систем по сложности

Существует несколько подходов к разделению систем по сложности.

Вначале термины «большая система» и «сложная система» использовались как синонимы.

Некоторые исследователи связывали сложность с числом элементов.

У. Р. Эшби считал, что система является большой с точки зрения наблюдателя, возможности которого она превосходит в каком-то аспекте, важном для достижения цели.

При этом один и тот же материальный объект в зависимости от цели наблюдателя и средств, имеющихся в его распоряжении, можно отображать или не отображать большой системой, и, кроме того, физические размеры объекта не являются критерием отнесения объекта к классу больших систем.

Н. П. Бусленко предложил (в силу отсутствия четкого определения отнесения системы к разряду больших и относительной условности этого понятия) связывать понятие «большая система» с тем, какую роль играют при изучении системы комплексные общесистемные вопросы, что, естественно, зависит от свойств систем и классов решаемых задач.

Для сфер биологических, экономических, социальных систем иногда понятие большой системы связывали в значительной степени с важными для них понятиями «эмерджентность», «открытость», «активность элементов». В результате чего такая система обладает как бы «свободой воли», нестабильным и непредсказуемым поведением и другими характеристиками развивающихся (самоорганизующихся) систем.

В то же время есть и иные точки зрения: поскольку это разные слова в естественном языке, то и использовать их нужно как различные понятия.

При этом некоторые авторы связывают понятие «большая система» с величиной системы, количеством элементов (часто относительно однородных), а понятие «сложная система» — со сложностью отношений, алгоритмов. За основу классификации Б. С. Флейшман принимает сложность поведения системы.

Существуют и более убедительные обоснования различия понятий «большая система» и «сложная система».

Одна из наиболее полных и интересных классификаций по уровням сложности предложена К Боулдингом. Выделенные в ней уровни приведены в табл. 1.3.

В классификации К. Боулдинга каждый последующий класс включает в себя предыдущий, характеризуется большим проявлением свойств открытости и стохастичности поведения, более ярко выраженными проявлениями закономерностей иерархичности и историчности (рассматриваемых в параграфе 1.6), хотя это не всегда отмечается, а также более сложными «механизмами» функционирования и развития.

Оценивая классификации с точки зрения их использования при выборе методов моделирования систем, следует отметить, что такие рекомендации (вплоть до выбора математических методов) имеются в них только для классов относительно низкой сложности (в классификации К. Боулдинга, например, — для уровня неживых систем). Для более сложных систем оговаривается, что дать такие рекомендации трудно. Поэтому далее рассматривается классификация, в которой делается попытка связать выбор методов моделирования со всеми классами систем. Основанием этой классификации является степень организованности.

Материальна или нематериальна система?

В период становления теории систем довольно часто возникали дискуссии том, материальны или нематериальны системы. С одной стороны, стремясь подчеркнуть материальность систем, некоторые исследователи в своих определениях заменяли термин «элемент» терминами «вещь», «объект», «предмет»; и хотя последние можно трактовать и как абстрактные объекты или предметы исследования, все же авторы этих определений явно хотели обратить внимание на овеществленность, материальность системы.

С другой стороны, в определениях С. Оптнера («система есть средство, с помощью которого выполняется процесс решения проблемы») и Ю. И. Черняка («система есть способ решения проблемы», а системное мышление — это «способность находить простое в сложном»), систему можно трактовать только как отображение, т.е. как нечто, существующее лишь в сознании исследователя, конструктора.

Читайте также:  В Челябинске силовики задержали третьего экс-руководителя структуры мэрии, отвечающей за киоски

Любой специалист, понимающий закономерности теории отражения, должен, казалось бы, возразить: но ведь очевидно, что замысел (идеальное представление системы) потом будет существовать в материальном воплощении, а для задач принятия решений важно акцентировать внимание на том, что понятие системы может быть средством исследования проблемы, решения задачи. Тем не менее, упомянутые определения подвергались критике со стороны приверженцев материальности систем, особенно философов.

Среда и система кроме того и общая теория систем

В связи с обсуждаемым вопросом обратим внимание на то, что в Большой советской энциклопедии (далее — БСЭ), наряду с приведенным выше определением дается следующее: система — «объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе», т.е. подчеркивается, что понятие элемента можно применять как к существующим, материально реализованным предметам, так и к знаниям об этих предметах или о будущих их реализациях.

Таким образом, в понятии «система» (как и любой другой категории познания) объективное и субъективное составляют диалектическое единство, и следует говорить не о материальности или нематериальности системы, а о подходе к объектам исследования как к системам, о различном представлении их на разных стадиях познания или создания.

Например, Ю. И. Черняк показывает, что один и тот же объект на разных этапах его рассмотрения может быть представлен в различных аспектах, и соответственно предлагает одну и ту же систему представлять на разных уровнях существования: философском (теоретико-познавательном), научно-исследовательском, проектном, инженерном и т.д. — вплоть до материального воплощения.

Иными словами, в термин «система» на разных стадиях ее рассмотрения можно вкладывать разные понятия, говорить как бы о существовании системы в разных формах. М. Месарович, например, предлагает выделять страты рассмотрения системы (см. параграф 1.4).

Аналогичные страты могут существовать не только при создании, но и при познании объекта, т.е. при отображении реально существующих объектов в виде абстрактно представляемых в нашем сознании (в моделях) систем, что затем поможет создать новые объекты или разработать рекомендации по преобразованию (перестройке, реконструкции) существующих.

Методика системного анализа (или модель системного исследования) может разрабатываться не обязательно с охватом всего процесса познания или проектирования системы, а для одной из ее страт (что, как правило, и бывает на практике), и для того, чтобы не возникало терминологических и иных разногласий между исследователями или разработчиками системы, нужно прежде всего четко оговорить, о какой именно страте рассмотрения системы идет речь.

Система и среда;

Понятие адаптивности удобнее использовать применительно к социально-экономическим системам, чем понятие экономического гомеостаза.

Признаки системы (условия):

· наличие совокупности элементов;

· наличие причинно-следственных связей между элементами.

Среда – это совокупность всех объектов, изменение свойств которых влияет на систему, а также тех объектов, чьи свойства меняются в результате поведения системы.

Адаптация – это способность системы обнаруживать целенаправленное приспосабливающееся поведение в сложной среде, а также сам процесс такого приспособления.

Адаптация проявляется в качестве саморегулирования, самообучения, самоорганизации и совершенствования.

Элемент – это неделимый компонент системы способный к относительно самостоятельному осуществлению определенной функции.

Подсистема – это часть системы, в которой не менее двух элементов и которая имеет свою обобщенную функцию.

Функция – это совокупность собственно функциональных возможностей системы и совокупность их свойств, которые могут быть выражены как качественными, так и количественными характеристиками.

Степень воздействия на внешнюю среду системы, учитывая ее функции:

1. пассивное существование системы (то есть данная система – материал для других систем);

2. обслуживание данной системой системы более высокого уровня;

3. противостояние другим системам (выживание), среде;

4. поглощение данной системой другой системы и среды;

5. преобразование других систем и среды.

Цель – это желаемое состояние системы или желаемый результат ее деятельности.

Структура системы – это состав ее элементов и совокупность количественных и качественных отношений между ними.

Наличие иерархии в структуре системы является признаком высокого уровня организации. Все сложные высокоорганизованные системы (например, система управления) обладают иерархической структурой.

Иерархической называется структура, удовлетворяющая следующим условиям:

1. каждая подсистема является либо управляющей или подчиненной, либо управляющей и подчиненной одновременно;

2. существует, по крайней мере, одна только подчиненная подсистема;

3. существует только одна управляющая подсистема;

4. любая подчиненная подсистема непосредственно взаимодействует только с одной управляющей.

Связь входит в любое определение системы и обеспечивает возникновение и сохранение целостных ее свойств.

• отрицательной – противодействующей тенденциям изменения выходного пара­метра, т.е. направленной на сохранение, стабилизацию требуемого значения параметра (например, в системах организационного управления – количества выпускаемой продукции, качество и т.д.)

положительной – сохраняющей тенденции происходящих в системе изменений того или иного выходного параметра

Схема обратной связи

Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к меняющимся условиям существования.

Система и внешняя среда;

Любая система, какой бы сложности и масштабности она ни была, существует в некой среде, выступающей по отношению к целостному объекту внешним образованием, составляет его оболочку, которая в свою очередь образована совокупностью других систем. Вопрос состоит в прочности, характере и содержании связей и зависимостей, возникающих между окружающей средой и системой. По данному ранее определению все системы делятся на закрытые, отделенные от внешнего мира, системы, которые встречаются крайне редко, и открытые, которые органически вписаны в окружающую их действительность, связаны с ней сетью коммуникаций.

Читайте также:  Пресс-центр

Воздействие внешних факторов и условий вызывает ответную реакцию системы. Она может выражаться двояким образом. Система либо сопротивляется и отторгает их, либо вбирает в себя энергию, информацию и вещества, предлагаемые извне. Влияние среды на систему может быть неодинаково по силе своего воздействия и вызываемым последствиям. Даже единичные действия способны существенным образом менять свойства целостного объекта. Поэтому по силе воздействия и жесткости связей и зависимостей внешние факторы делятся на сильные, нейтральные и слабые.

Сильными внешними факторами являются факторы, которые несут в себе значительный заряд энергии для данной системы. Они оказывают существенное влияние на се жизнедеятельность, способность к существованию и выживанию в окружающем мире. Система пищеварения человека и животного во многом зависит от достаточности и качества рациона питания. Если рацион содержит все необходимые вещества, то система оказывается стойкой и способной существовать длительный срок.

Нейтральные внешние факторы не оказывают никакого влияния на систему. Они не воспринимаются и не усваиваются ей, не вносят никаких изменений в нее. Но их нейтральность весьма условна и сохраняется до определенного момента. При некоторых условиях нейтральные факторы могут становиться сильнодействующими на данную систему.

Для слабых факторов присуще незначительное воздействие на систему. Они не изменяют ее сущностных свойств или подтачивают объект о течение длительного срока. При определенных условиях ими можно пренебрегать и тогда они превращаются в нейтральные. Возникновение или распад звезд в Галактике оказывает лишь незначительное влияние на Солнечную систему. То же самое можно сказать о небольших метеоритах, упавших на Землю. Существуют и иные ситуации. Морская вода, безусловно, воздействует на скалу. Но это воздействие слабо и требуется большой промежуток времени, прежде чем скала будет разрушена.

Роль и значение слабых и нейтральных факторов для системы может в конкретных ситуациях изменяться. Нейтральные факторы могут перерастать в слабые или даже сильнодействующие. Молекулы меди и магния, находясь рядом с молекулами алюминия, не влияют на него. Но при определенных условиях они вступают в реакцию, результатом которой становится получение нового вещества дюраля Точно таким же образом слабые факторы могут превращаться в нейтральные или сильные. Малое выпадение осадков лишь в незначительной мере способствует росту посевов в поле, но их достаточное количество резко повышает урожайность.

По последствиям воздействия сильные и слабые факторы бывают позитивными и негативными. Позитивные факторы способствуют нормальному функционированию системы, ее жизнеобеспечению. Они создают необходимый для существования объекта режим, передают нужные для него вещества, энергию и информацию. Сильные позитивные внешние факторы выступают в роли необходимых условий жизнедеятельности и жизнеспособности системы. Они обеспечивают поддержание в заданном состоянии се структуры и функций, качественных параметров, сущностных свойств, определяющих целостность объекта. Слабые позитивные внешние факторы могут образовывать сопутствующие условия. Будучи незначительными по силе своего влияния, они лишь дополняют позитивные сильнодействующие внешние факторы, положительно влияют на отдельные компоненты или всю систему. Позитивно влияют на химическую реакцию катализаторы, ускоряющие процесс ее протекания.

Негативными факторами являются все те факторы внешней среды, которые разрушают систему в целом или отдельные ее части, делают объект недееспособным, приводят его в негодность. Землетрясение в состоянии разрушить город. Под воздействием кислорода металлические изделия подвергаются коррозии. Негативные факторы также могут быть сильными и слабыми.

Следует иметь в виду, что один и тот же фактор в отношении одной и той же системы может играть позитивную и негативную роль. Чрезмерное или недостаточное выпадение осадков в поле отрицательно влияет на урожайность. В то же время их достаточное количество для конкретно высеваемых культур является благом.

Необходимо учитывать и то, что действие негативных факторов на систему может иметь положительные для окружающей среды последствия, и, наоборот, действие положительных – негативное. Развал фашистской системы в Германии имел позитивные результаты для мира, хотя действия наших и союзнических войск в отношении данной системы носили негативный, разрушительный характер. Точно так же употребление лекарственных средств убивает микробы в организме. Относительно микробов лекарственные препараты выступают в качестве негативных внешних факторов, уничтожающих их. Но последствия для человека оказываются положительными.

На систему может оказывать влияние природная и искусственная среда. Природная среда образованна естественным путем. Она выражена в климатических условиях, атмосферном давлении, рельефе местности и т.д. Природная среда в состоянии существенным образом влиять на функционирование систем. Здоровье человека в значительной степени зависит от насыщенности воздуха кислородом, атмосферного давления, количества выпадаемых осадков и т д. Природная среда оказывает влияние и на особенности общественного развития конкретных стран и регионов. Наличие или отсутствие полезных ископаемых, благоприятные или неблагоприятные для сельского хозяйства климатические условия, близость или отдаленность от мирового океана и многие другие факторы могут накладывать серьезный отпечаток на хозяйственную жизнь страны, уклад жизни людей.

Читайте также:  Informseti sar сняли деньги с карты сбербанка что это значит

Искусственные внешние факторы – это факторы, созданные и управляемые человеком. Они способны принципиальным образом менять любые системы. Но нередко их действие приводит к противоречивым последствиям, особенно в экологическом плане. Взять, к примеру, создание гидроэлектростанций. С одной стороны, они дают человеку энергию, свет, тепло, приводят в движение станки, но, с другой, становятся источником многих экологических бед, которые, отрицательно сказываются на том же человеке. Вырубка леса для такого благого, дела, как строительство дороги, приводит к сокращению выброса кислорода.

Взаимодействия данной системы с окружающими ее системами строятся очень не просто. Их формы очень разнообразны. Но они не подчинены принципу единства противоречивости и содействия. Противоречивость отражает взаимодействие противоположностей, момент противоборства данной системы с окружающими ее системами, их противостояние в борьбе за выживаемость. В ней более ярко выражен процесс конфронтации систем. Взаимодействие между хищником и его жертвой отражает противоположности их целей. Цель хищника – настигнуть свою жертву, а цель жертвы противоположная – скрыться от хищника. Противоречивость проявляет себя не только между разноименными, но и. тождественными системами. «Борьба за жизнь, – писал Ч. Дарвин, – особенно упорна, когда она происходит между особями и разновидностями того же вида».

Эта борьба протекает между хищниками за территорию для охоты, между людьми, между государствами и т.д. В этом отношении противоречивость есть условие существования систем.

Но взаимодействие системы с окружающим миром строится не только на борьбе за выживаемость, иначе все сводилось бы только к проблемам конфронтации, но и на содействии. Системы оказывают друг другу помощь, а иногда объединяются для собственной защиты, оказания противодействия другим системам. В период второй мировой войны страны, представляющие две противоположенные и противоборствующие социальные системы, превратились в союзников в борьбе за свою выживаемость против фашизма.

Содействие между системами принимает различные формы: коменсализма,мутуализма,кооперации.

Коменсализм – это форма взаимодействия систем, при которой одна из двух взаимодействующих систем извлекает пользу из совместного существования, не причиняя вреда другой. Примером являются рыбы-прилипалы с акулой или черепахой. Они получают пищу благодаря тому, что передвигаются с помощью другого, но для своего носителя прилипала никакой пользы не приносит. Коменсальные отношения наблюдаются и в обществе. Металлургический завод потребляет кокс, который получает с другого завода. В результате металлургический завод получает пользу от другого предприятия, но при этом не приносит ему никакой пользы, хотя и не наносит вред.

Мутуализм – это такой вид взаимодействия, в результате которого взаимодействующие системы извлекают обоюдную пользу, причем они не могут существовать самостоятельно. Этот вид широко распространен в природе и в обществе. Рак-отшельник придо не может существовать без актинии адамасии. Он помещает ее ниже собственного рта. Актиния защищает рака своими ядовитыми щупальцами, а рак делится с ней пищей, выскользнувшей изо рта. В обществе примером мутуализма является зависимость жилищного строительства от развитости промышленности, производящей строительные материалы.

Отношения кооперации присущи социальным системам. Они приносят обоюдную пользу вступающим во взаимодействие системам, но в отличие от мутуализма эти системы могли бы существовать и раздельно, самостоятельно. К кооперации их побуждает взаимная выгода, польза от совместной деятельности. В этих целях может объединяться группа предприятий, людей. Примером является потребкооперация, различного рода кооперативы по производству товаров и услуг.

На каждый целостный объект всегда одновременно оказывают влияние и противодействующие, и содействующие ему природные и общественные образования. Причем такое воздействие может оказывать одна и та же внешняя система. На одни компоненты она может влиять благотворно, а на другие, наоборот, разрушающе. Даже в различные промежутки времени, на различных этапах развития системы внешний объект может оказывать совершенно противоположное воздействие. В определенных условиях и для решения определенных задач системы, например экономические, вынуждены объединяться, оказывать друг другу помощь. Но при иных условиях они уже размежевываются, вступают в конфликт и борьбу за получение необходимых средств, веществ, энергии, информации. Аналогичные процессы имеют место и в обществе. Между государствами по одним вопросам могут существовать противоречия, но для решения других они вынуждены объединяться, сотрудничать, оказывать помощь и содействие.

Единство противоречивости, конфронтационности и содействия во взаимодействии окружающей среды с конкретной системой является реальным фоном и условием существования целостных объектов. За счет этого единства поддерживается обмен веществ, энергией и информацией, устанавливается естественная стабильность функционирования сложноорганизованных образований, происходит их развитие и существование в пространстве и во времени.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *