Понятие системы

Существует несколько десятков определений этого понятия. Их анализ показывает, что определение понятия система изменялось не только по форме, но и по содержанию. Рассмотрим основные и принципиальные изменения, которые происходили с определением системы по мере развития теории систем и использования этого понятия на практике.

В первых определениях в той или иной форме отмечалось, что система — это элементы (части, компоненты) аi и связи (отношения) ri между ними:

В приведенных формализованных записях определений использованы различные способы теоретико-множественных представлений: в первых двух — с помощью задания множеств и не учитываются взаимоотношения между множествами элементов и связей; в третьем отражен тот факт, что система — это не простая совокупность элементов и связей того или иного вида, а включает только те элементы и связи, которые находятся в области пересечения

Людвиг фон Берталанфи определял систему как «комплекс взаимодействующих компонентов» или как «совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой». В Большой советской энциклопедии система определяется прямым переводом с греческого, что означает susthma — «состав», то есть составленное, соединенное из частей.

Термины «элементы» — «компоненты», «связи» — «отношения» обычно используются как синонимы (особенно в переводах определений). Однако, строго говоря, «компоненты» — понятие более общее, чем «элементы», оно может означать совокупность элементов. Что касается понятий «связь» и «отношение», то также существуют разные точки зрения.

Если известно, что элементы принципиально неоднородны, то это можно сразу учесть в определении, выделив разные множества элементов

В определении М. Месаровича, выделены множество X входных объектов (воздействующих на систему) и множество Y выходных результатов, а между ними установлено обобщающее отношение пересечения, что можно отобразить либо как у автора определения, либо используя другие обозначения пересечения:

Если какой-то вид отношений применяется только к элементам разных множеств и не используется внутри каждого из них, то это можно отразить следующим образом:

где {аi rj, bk} - элементы новой системы, образованные из элементов исходных множеств A и В.

Такого вида форма записи называется в математической лингвистике синтагмой.

Для уточнения элементов и связей в определения включают свойства. Так, в определении А. Холла свойства (атрибуты) QА дополняют понятие элемента (предмета):

где QА - свойства (атрибуты)

Уёмов А. И., определяя систему через понятия «вещи», «свойства», «отношения», предложил двойственные определения, в одном из которых свойства, характеризуют элементы (вещи), а в другом свойства характеризуют связи (отношения):

где

ai - элементы

rj - связи (отношения)

qi - свойства элементов

qj - свойства связей (отношений)

 

Затем в определениях системы появляется понятие цель. Вначале — в неявном виде: в определении Ф. Е. Темникова «система — организованное множество» (в котором цель появляется при раскрытии понятия организованное); в философском словаре система — «совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство». Потом — в виде конечного результата, системообразующего критерия, функции (см. определения В. И. Вернадского, У. Р. Гибсона, П. К. Анохина, М. Г. Гаазе-Рапопорта), а позднее — и с явным упоминанием о цели.

Затем в определениях системы появляется понятие цель. Вначале — в неявном виде: в определении Ф. Е. Темникова «система — организованное множество» (в котором цель появляется при раскрытии понятия организованное); в философском словаре система — «совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство». Потом — в виде конечного результата, системообразующего критерия, функции (см. определения В. И. Вернадского, У. Р. Гибсона, П. К. Анохина, М. Г. Гаазе-Рапопорта), а позднее — и с явным упоминанием о цели.

Символически эту группу определений представим следующим образом:

где Z - цель, совокупность или структура целей.

В некоторых определениях уточняются условия целеобразования — среда, интервал времени, то есть период, в рамках которого будут существовать система и ее цели, что сделано, например, в определении В. Н. Сагатовского, которое также будет положено в основу одной из методик структуризации целей: система «конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, выделенное из среды в соответствии с определенной целью в рамках определенного временного интервала»:

где SR - среда и T - время существования системы;

Далее в определение системы начинают включать, наряду с элементами, связями и целями, также наблюдателя N, т. е. лицо, представляющее объект или процесс в виде системы при их исследовании или принятии решения:

N - наблюдатель, исследователь

На необходимость учета взаимодействия между изучаемой системой и исследователем указывал У. Р. Эшби. Но первое определение, в которое в явном виде включен наблюдатель, дал Ю. И. Черняк: «Система есть отражение в сознании субъекта (исследователя, наблюдателя) свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания»:

В последующих вариантах этого определения Ю. И. Черняк стал учитывать и язык наблюдателя, начиная с определения: «Система есть отображение на языке наблюдателя (исследователя, конструктора) объектов, отношений и их свойств в решении задачи исследования, познания»:

LN - язык наблюдателя

В определениях системы бывает и большее число составляющих, что связано с необходимостью дифференциации в конкретных условиях видов элементов, связей и т. д.

Сопоставляя эволюцию определения системы (элементы и связи, затем — цель, затем — наблюдатель) и эволюцию использования категорий теории познания, можно обнаружить сходство: вначале модели (особенно формальные) базировались на учете только элементов и связей, взаимодействий между ними, затем стало уделяться внимание цели, поиску методов ее формализованного представления (целевая функция, критерий функционирования и т. п.), а начиная с 60-х гг. XX в., все большее внимание обращают на наблюдателя, лицо, осуществляющее моделирование или проводящее эксперимент (даже в физике), т. е. лицо, принимающее решение.

С учетом этого и опираясь на более глубокий анализ сущности понятия системы, следует, по-видимому, относиться к этому понятию, как к категории теории познания, теории отражения.

Рассматривая различные определения системы и их эволюцию и не выделяя ни одно из них в качестве основного, можно не только обратить внимание на то, что сложно кратко определить такие (обычно интуитивно постигаемые) понятия, как система, но и осознать тот факт, что на разных этапах представления объекта в виде системы, в различных конкретных ситуациях можно пользоваться разными определениями. Причем по мере уточнения представлений о системе или при переходе на другую страту ее исследования определение системы не только может, но и должно уточняться.

Определение, включающее и элементы, и связи, и цель, и наблюдателя, а иногда и его «язык» отображения системы, помогает поставить задачу, наметить основные этапы методики системного анализа. Например, в организационных системах, если не определить лицо, компетентное принимать решения, то можно и не достичь цели, ради которой создается система. Но есть системы, для которых наблюдатель очевиден. Иногда не нужно даже в явном виде использовать понятие цели.

Например, вариант теории систем Ю. А. Урманцева, созданный им для исследования относительно невысоко развитых биологических объектов типа растений, не включает понятие цели как не свойственное для этого класса объектов, а понятие целесообразности, развития отражает в форме особого вида отношений — законов композиции.

Таким образом, при проведении системного анализа нужно прежде всего отобразить ситуацию с помощью как можно более полного определения системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, влияющие на принятие решения, сформулировать «рабочее» определение, которое может уточняться, расширяться или сужаться в зависимости от хода анализа.

«Рабочее» определение системы помогает исследователю (разработчику) начать ее описание. Далее для того, чтобы правильно выбирать необходимые элементы, связи, их свойства и другие составляющие, входящие в принятое «рабочее» определение системы, нужно, чтобы лица, формирующие это первоначальное, вербальное представление системы, в одинаковом смысле использовали указанные понятия.

Выбор определения системы отражает принимаемую концепцию и является фактически началом моделирования. Поэтому с самого начала целесообразно представлять определения в символической форме, способствующей более однозначному пониманию ее всеми участниками разработки или исследования системы.

Взгляд на определение системы как на средство начала ее исследования и стремление сохранить целостность при преобразовании или проектировании системы побудили автора этого раздела предложить определение, в котором система не расчленяется на самые элементарные частицы, что делается в уже приведенных определениях, а представляется как совокупность укрупненных компонентов, принципиально необходимых для существования и функционирования исследуемой или создаваемой системы:

{Z} - совокупность или структура целей;

{Str} - совокупность структур (производственная, организационная и т.п.), реализующих цели;

{Tech} - совокупность технологий (методы, средства, алгоритмы и т.п.), реализующих систему;

{Cond} - условия существования системы, т.е. факторы, влияющие на ее создание, функционирование и развитие.

Это определение позволяет не разрушать исследуемую систему, а сохранять в ней основные ее структуры, развивая их в соответствии с поставленными целями, при создании же новой системы помогает получить целостную концепцию ее проектирования, реализовать целевой подход к созданию системы.

Материальна или нематериальна система?

В период становления системных исследований в 60-70-х гг. XX в. довольно часто возникали дискуссии о том, материальны или нематериальны системы. Не всем эта проблема ясна и в настоящее время.

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 приведенном определении Ю.И. Черняка и особенно в определении С. Оптнера систему можно трактовать только как отображение, то есть как нечто, существующее лишь в сознании исследователя, конструктора. 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 в тот период критике со стороны приверженцев материальности систем, особенно философов.

Бессмысленность спора о материальности и нематериальности системы показал В. Г. Афанасьев: «…объективно существующие системы — и понятие системы; понятие системы, используемое как инструмент познания системы, — и снова реальная система, знания о которой обогатились нашими системными представлениями, — такова диалектика объективного и субъективного в системе…».

В связи с обсуждаемым вопросом обратим внимание на то, что в Большой советской энциклопедии наряду с приведенным определением дается следующее: система — «объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе», то есть подчеркивается, что понятие элемента (а следовательно, и системы) 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 в 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 отображать 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, предлагает выделять страты рассмотрения системы.

Аналогичные страты могут существовать не только при создании, но и при познании объекта, то есть при отображении реально существующих объектов в виде абстрактно представляемых в сознании (или в моделях) систем, что затем поможет создать новые объекты, 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 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

Определения системы

Закономерности систем

Системный анализ

Методика системного анализа

 

На главную страницу

 

 

 

© Лаборатория системного анализа 2017system-laboratory.ru

где QА - свойства (атрибуты)

ai - элементы

rj - связи (отношения)

qi - свойства элементов

qj - свойства связей (отношений)

© Лаборатория системного анализа 2017system-laboratory.ru

© Лаборатория системного анализа 2017system-laboratory.ru

© Лаборатория системного анализа 2017system-laboratory.ru