Система

From Systems analysis wiki
Jump to navigation Jump to search

Систе́ма (от др.-греч. σύστημα «цяло, съставено от части; съединение») — множество от елементи, намиращи се във връзки и отношения помежду си, което образува определена цялостност, единство.[1]

Нуждата от използването на термина „система" възниква в случаите, когато е необходимо да се подчертае, че разглежданият обект е голям, сложен, не напълно разбираем веднага, но въпреки това представлява нещо цяло, единно. За разлика от понятията „множество" или „съвкупност", понятието система акцентира върху подредеността, целостта, наличието на закономерности на изграждане, функциониране и развитие.

Обща концепция

Централната концепция на теорията на системите и системния подход като цяло е понятието за система. Много автори са анализирали това понятие, развивали са определения на системата до различна степен на формализация. Определението е езиков модел на системата и, следователно, различията в целите и изискванията към модела водят до различни определения.

В научната литература съществуват множество определения на системата, отнасящи се както до общи системи, така и до конкретни системи от различни класове. В съответствие с различните класове задачи на научната, инженерната, социалната или икономическата дейност могат да се разграничат три гледни точки към определението на системата:

  • системата се разглежда като взаимосвързан комплекс от материални обекти — такъв подход е удобен при изследване на природни обекти или процеси на материалното производство;
  • системата се разглежда като съставена от две части: тя включва, от една страна, набор от материални обекти, а от друга — информация за техните състояния. Такъв подход е приет при описанието на процесите на управление на материалното производство;
  • системата се разглежда в чисто информационен аспект, тоест като някакъв комплекс от отношения (връзки, информация). Такъв подход се използва в задачи, свързани със социално-икономическите отношения и процесите на управление.

Единно, универсално признато определение не съществува. Различни автори и научни школи предлагат свои подходи към определението, ориентирайки се често към спецификата на предметната област (например биология, техника, социални науки) или към конкретни изследователски задачи. Въпросът „какво е система" до голяма степен се свежда до това „какво ще наричаме система" в конкретния контекст.

Система е термин, използван в случаите, когато искат да охарактеризират изследвания или проектиран обект като нещо цяло, взаимосвързано, сложно, за което е невъзможно веднага пълно и изчерпателно да се даде представа, да се покаже, да се изобрази графично или да се опише с математически израз, формула, уравнение и т.н.

На различни етапи на представяне на обекта като система, в различни конкретни ситуации могат да се използват различни определения на системата. При това, с уточняването на представите за системата, при преминаване към един или друг нейн ниво на описание, към един или друг етап на изследване, определението на системата не само може, но и трябва да се уточнява.

На най-високото ниво на абстракция, на което се обобщават свойствата на всички системи, могат да се дадат две взаимно допълващи се определения на системата, съответстващи на двете най-важни страни на човешката дейност — познаването на действителността и нейното обратно въздействие:

  • системата е отражение в съзнанието на субекта на свойствата на обектите и техните отношения при решаване на задача за изследване, познание;[2][3]
  • системата е начин за използване от субекта на свойствата на обектите и отношенията между тях при решаване на задача за проектиране, експлоатация или управление.

Ключови атрибути (признаци) на системата

Въпреки многообразието на подходи (вж. Определения на системата), повечето описания на системата включват следните основни атрибути:

  • Елементи (компоненти, части): Съставляващи системата относително неделими на дадено ниво на анализ единици.[4]
  • Връзки и отношения: Устойчиви взаимодействия или зависимости между елементите, които ги обединяват в едно цяло и ограничават степените им на свобода.[5][6]
  • Структура: Начинът на организация на елементите и връзките, подредеността на тяхното взаимодействие, осигуряваща устойчивостта на системата.[7]
  • Целостност: Свойството на системата да функционира като едно цяло. Свойствата на системата като цяло не се свеждат до простата сума от свойствата на нейните елементи.[8]
  • Граници: Условна или реална линия, отделяща системата от външната среда. Определянето на границите зависи от наблюдателя и целите на анализа.
  • Взаимодействие със средата: Обмен на вещество, енергия или информация с обкръжението чрез входове и изходи.[9]
  • Цел или Функция: Предназначението на системата, желаното състояние или резултат от нейното поведение. Целта може да бъде вътрешна или зададена отвън (например от надсистемата или наблюдателя).

Основни свойства (принципи) на системите

На системите са присъщи общи свойства, проявяващи се независимо от тяхната природа:

  • Емерджентност (Синергичност, Холизъм): Възникването у системата на нови качества, отсъстващи у нейните елементи поотделно. Възможностите на системата като цяло могат да надвишават сумата от възможностите на нейните части.[10]
  • Йерархичност: Организацията на системата по нива. Всеки елемент може да бъде разглеждан като подсистема (система от по-ниско ниво), а самата система е част от надсистемата (система от по-високо ниво).[11]

Динамични аспекти на системата

Системите съществуват и се изменят във времето:

  • Състояние: Фиксиране на стойностите на ключовите параметри на системата в определен момент от времето.[12]
  • Поведение: Процесът на изменение на състоянията на системата във времето под влиянието на вътрешни и външни фактори.[13]
  • Развитие: Закономерно, често необратимо, изменение на системата, водещо до възникването на нови структури, функции или качества.
  • Жизнен цикъл: Последователността от стадии, през които преминава системата от замисъла до извеждането от експлоатация.

Типология на системите (основни класове)

Системите се класифицират по различни признаци за удобство на анализа:

По взаимодействие със средата:

  • Отворени: Активно обменят вещество, енергия, информация със средата. Повечето реални системи са отворени.[14]
  • Затворени: Обменят се със средата само с енергия, но не и с вещество.
  • Изолирани: Не обменят се със средата нито вещество, нито енергия (теоретичен модел).

По произход:

  • Естествени (природни): Биологични, геоложки, космически и т.н.
  • Изкуствени (създадени от човека): Технически, организационни, социални, програмни и т.н.
  • Смесени (хибридни).

По предвидимост на поведението:

  • Детерминирани: Поведението е напълно определено от началното състояние и входовете.
  • Вероятностни (стохастични): Поведението се описва с вероятностни закони.

По характер на измененията във времето:

  • Статични: Параметрите и структурата не се променят с времето.
  • Динамични: Състоянието се изменя във времето.

По сложност:

  • Прости: Малък брой елементи и връзки, лесно описваеми.
  • Сложни: Голям брой елементи, разнообразни връзки, нелинейно поведение, висока сложност на описанието и управлението.[15]

По-подробни класификации са представени в статията Класификации на системите.

Изучаване и моделиране на системите

Изучаването на системите е предмет на теорията на системите, системния подход, системния анализ, кибернетиката, системното инженерство и други научни и инженерни дисциплини. Основният инструмент за изучаване е моделирането — изграждането на модели, опростено представящи системата за целите на анализа, прогнозирането или проектирането, например:

  • Черна кутия (функционален модел): системата се разглежда като преобразувател на входни сигнали в изходни.
  • Математически (абстрактен) модел: системата се задава като множество от елементи и отношения (графов или алгебричен модел). Например „математическа абстракция, модел на динамично явление".
  • Структурен модел: системата като мрежа от елементи и връзки (вж. определенията на Хол и Урсул).

Многообразие на определенията

Описанието и границите на всяка система зависят от наблюдателя (изследователя, проектанта, потребителя) и от целите на разглеждането (вж. Обективното и субективното в системния анализ). Това води до съществуването на множество различни определения на системата, акцентиращи върху различни нейни аспекти. Еволюцията на представите за това какво е система се разглежда в статията Понятие за система.

Примери за определения:

  • Комплекс от взаимодействащи компоненти. (Л. фон Берталанфи)
  • Съвкупност от елементи, намиращи се в определени отношения помежду си и със средата. (Л. фон Берталанфи)
  • Цяло, съставено от много части. Ансамбъл от признаци. (К. Чери)
  • Множество от взаимосвързани елементи, обособено от средата и взаимодействащо с нея като цяло. (Ф. И. Перегудов, Ф. П. Тарасенко)
  • Наредба, множество или сбор от неща, свързани или съотнасящи се помежду си по такъв начин, че заедно образуват някакво единство, цялостност; наредба от физически компоненти, свързани или съотнасящи се помежду си по такъв начин, че образуват или действат като цялостна единица. (Дистефано)
  • Комбинация от взаимодействащи елементи, организирани за постигане на една или повече поставени цели. (ГОСТ Р ИСО МЭК 15288–2005)
  • Крайно множество от функционални елементи и отношения между тях, отделено от средата в съответствие с определена цел в рамките на определен времеви интервал. (В. Н. Сагатовски)
  • Отражение в съзнанието на субекта (изследователя, наблюдателя) на свойствата на обектите и техните отношения при решаване на задача за изследване, познание. (Ю. И. Черняк)
  • Системата S върху обект А спрямо интегративното свойство (качество) е съвкупност от такива елементи, намиращи се в такива отношения, които пораждат даденото интегративно свойство. (Е. Б. Агошкова, Б. В. Ахлибинински)
  • Съвкупност от интегрирани и редовно взаимодействащи или взаимозависими елементи, създадена за постигане на определени цели, при което отношенията между елементите са определени и устойчиви, а общата производителност или функционалност на системата е по-добра от простата сума от елементите. (PMBOK)

Литература

  • Берталанфи Л. фон. Обща теория на системите. - М.: Прогресс, 1969.
  • Садовски В. Н. Основания на общата теория на системите. - М.: Наука, 1974.
  • Блауберг И. В., Садовски В. Н., Юдин Э. Г. Системен подход и системен анализ. - М.: Наука, 1977.
  • Перегудов Ф. И., Тарасенко Ф. П. Въведение в системния анализ. - М.: Висша школа, 1989.
  • Система // Нова философска енциклопедия: в 4 т. / Ин-т по философия на РАН. - М.: Мисъл, 2001.
  • Система // Уикипедия. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система (дата на достъп: 28.04.2025).
  • Волкова В. Н., Козлов В. Н. — Системен анализ и вземане на решения. Речник-справочник. М.: Висша школа, 2004
  • Волкова В. Н., Денисов А. А. — Теория на системите и системен анализ: учебник за висши училища. М.: Издателство Юрайт, 2025
  • Волкова В. Н. — Истоки и перспективи на развитието на науките за системите. СПб.: Политех-Прес, 2022
  • Системни изследвания. Годишник. М.: Издателство Наука, 1969–88

Бележки

  1. ↑ «Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии.» — Л. фон Берталанфи, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 17.
  2. ↑ «система есть отражение в сознании субъекта свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания;» — Ю. И. Черняк, статья «Системный анализ в управлении экономикой».
  3. ↑ «Система — это результат выбора исследователя, связанный с его целью и методологией.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 20.
  4. ↑ «Элемент — это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 25.
  5. ↑ «Связь — это ограничение степени свободы элементов.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 25.
  6. ↑ «Существенным моментом характеристики любой системы является выделение... системообразующих связей и отношений.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 83.
  7. ↑ «...структура системы — это совокупность отношений между ее частями.» — А. Рапопорт, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 64.
  8. ↑ «При этом под системой в первом приближении понимается множество взаимосвязанных элементов, выступающее как определенная целостность.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 16.
  9. ↑ «Система как относительно обособленная целостность противостоит среде, окружению.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 83.
  10. ↑ «Целостность (эмерджентность) проявляется в системе в появлении... у нее новых свойств, отсутствующих у элементов.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 59.
  11. ↑ «Следствием иерархического строения системы является возможность последовательного включения систем более низкого уровня в системы более высокого уровня.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
  12. ↑ «В каждый данный момент времени система находится в некотором состоянии...» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
  13. ↑ «...последовательный набор состояний системы образует ее поведение.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
  14. ↑ «Замкнутая система — это система, изолированная от окружающей среды... В противоположность этому открытая система имеет «входы» и «выходы»...» — А. Рапопорт, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 61.
  15. ↑ «...к категории сверхсложных систем мы относим человеческий мозг, сообщества организмов, сложнейшие производственные объединения, социальный строй общества...» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 3.

Вижте също

  • Системен подход
  • Системен анализ
  • Теория на системите
  • Понятие за система
  • Определения на системата
  • Свойства на системите
  • Структура на системата
  • Елемент на системата
  • Връзки в системите
  • Среда на системата
  • Граници на системата
  • Емерджентност
  • Йерархия
  • Модел на системата
Retrieved from "https://systems-analysis.ru/int/index.php?title=Система&oldid=21987"