Closed system (systems theory) — Κλειστό σύστημα

Κλειστό σύστημα

Κλειστό σύστημα — είναι ένα σύστημα που ουσιαστικά δεν ανταλλάσσει ενέργεια, ύλη ή πληροφορία με το περιβάλλον. Στην ανάλυση συστημάτων, η έννοια του κλειστού συστήματος χρησιμοποιείται για την περιγραφή μοντέλων και αντικειμένων, των οποίων η λειτουργία μπορεί να θεωρηθεί αυτόνομη ως προς τις εξωτερικές επιδράσεις.

Γενικά χαρακτηριστικά

Το κλειστό σύστημα χαρακτηρίζεται από τα εξής γνωρίσματα:

• απουσία ή ελαχιστοποίηση ροών ύλης, ενέργειας και πληροφορίας μεταξύ συστήματος και περιβάλλοντος·
• αυτονομία λειτουργίας — η κατάσταση και η συμπεριφορά του συστήματος καθορίζονται από τις εσωτερικές δομές και διεργασίες του·
• σχετική ανεξαρτησία από τις μεταβολές του εξωτερικού περιβάλλοντος·
• περιορισμένοι πόροι και δυνατότητες ανάπτυξης εντός του συστήματος.

Τα πλήρως κλειστά συστήματα απαντώνται εξαιρετικά σπάνια στην πραγματικότητα. Ωστόσο, το μοντέλο κλειστού συστήματος χρησιμοποιείται συχνά για απλοποιημένη ανάλυση διεργασιών, όταν η επίδραση εξωτερικών παραγόντων μπορεί να θεωρηθεί αμελητέα ή να αποκλειστεί σκοπίμως.

Διακριτικά χαρακτηριστικά κλειστών συστημάτων

• Απομόνωση από το περιβάλλον — οι συνδέσεις του συστήματος με εξωτερικά αντικείμενα είτε απουσιάζουν είτε είναι εξαιρετικά ασήμαντες.
• Κλειστός κύκλος λειτουργίας — οι διεργασίες εκτυλίσσονται εντός του συστήματος χωρίς εισροή ή εκροή εξωτερικών επιδράσεων.
• Σταθερότητα δομής — οι περιορισμοί της εξωτερικής επίδρασης συμβάλλουν στη διατήρηση της δομής και των εσωτερικών συνδέσεων.
• Ντετερμινισμός συμπεριφοράς — στο μοντέλο θεωρείται ότι η κατάσταση του συστήματος καθορίζεται πλήρως από τους εσωτερικούς νόμους και τις αρχικές συνθήκες του.

Παραδείγματα κλειστών συστημάτων

• εξιδανικευμένο θερμικό σύστημα απομονωμένο από το περιβάλλον (στο πλαίσιο μοντέλου θερμοδυναμικής)·
• αυτόνομο τεχνικό σύστημα σε θάλαμο δοκιμών με σταθερές συνθήκες·
• κλειστά μαθηματικά μοντέλα, όπου όλες οι παράμετροι εισόδου και εξόδου είναι σταθερές και προκαθορισμένες.

Είναι σημαντικό να κατανοούμε ότι στην πράξη απολύτως κλειστά συστήματα ουσιαστικά δεν υπάρχουν — κάθε πραγματικό σύστημα αλληλεπιδρά σε κάποιον βαθμό με το περιβάλλον του.

Κλειστό σύστημα στην ανάλυση συστημάτων

Στην ανάλυση συστημάτων, τα μοντέλα κλειστών συστημάτων χρησιμοποιούνται για:

• την απλοποίηση της ανάλυσης σύνθετων διεργασιών μέσω αποκλεισμού εξωτερικών παραγόντων·
• τη μελέτη εσωτερικών νομοτελειών λειτουργίας συστημάτων·
• την κατασκευή βασικών μοντέλων, τα οποία στη συνέχεια εμπλουτίζονται με την υπόψη λήψη της ανοικτότητας·
• τον έλεγχο υποθέσεων σχετικά με τη συμπεριφορά συστημάτων σε σταθερές συνθήκες.

Η ανάλυση κλειστών συστημάτων επιτρέπει την αποκάλυψη των θεμελιωδών αρχών λειτουργίας των εσωτερικών μηχανισμών του συστήματος, πριν από τη λήψη υπόψη εξωτερικών επιδράσεων.

Περιορισμοί του μοντέλου κλειστού συστήματος

Το μοντέλο κλειστού συστήματος παρουσιάζει ορισμένους περιορισμούς:

• αδυναμία λήψης υπόψη των προσαρμοστικών ιδιοτήτων πραγματικών συστημάτων·
• αγνόηση της επίδρασης μεταβολών του εξωτερικού περιβάλλοντος·
• απουσία δυνατότητας περιγραφής διεργασιών αυτοανάπτυξης και αυτοοργάνωσης·
• περιορισμένη εφαρμοσιμότητα για δυναμικά, εξελισσόμενα συστήματα.

Γι' αυτό στην ανάλυση συστημάτων η μοντελοποίηση κλειστών συστημάτων αποτελεί κατά κανόνα ενδιάμεσο στάδιο έρευνας, μεταβατικό προς πληρέστερα μοντέλα ανοικτών συστημάτων.

Κλειστά και ανοικτά συστήματα

Το κλειστό σύστημα αντιτίθεται στο ανοικτό σύστημα, το οποίο ανταλλάσσει ενεργά ενέργεια, ύλη και πληροφορία με το εξωτερικό περιβάλλον.

Σύγκριση βασικών χαρακτηριστικών:

Χαρακτηριστικό	Κλειστό σύστημα	Ανοικτό σύστημα
Ανταλλαγή με εξωτερικό περιβάλλον	Απούσα ή ελάχιστη	Ενεργός ανταλλαγή
Εξάρτηση από το περιβάλλον	Ανεξάρτητο	Εξαρτημένο
Ικανότητα προσαρμογής	Περιορισμένη	Ανεπτυγμένη
Δυνατότητα εξέλιξης	Χαμηλή	Υψηλή

Σύνδεση με άλλες έννοιες

Η έννοια του κλειστού συστήματος συνδέεται με βασικές έννοιες της ανάλυσης συστημάτων:

• Σύστημα
• Περιβάλλον συστήματος
• Όρια συστήματος
• Ανοικτό σύστημα
• Μοντέλο συστήματος
• Δομή συστήματος

Δείτε επίσης

• Συστημική προσέγγιση
• Θεωρία συστημάτων
• Μοντελοποίηση