Definitions of a system — システムの定義

システムの定義 — 「システム」という概念は、文脈、知識分野、研究の目的に応じて用いられる多種多様な定義が存在します。これはシステムアプローチの学際的な性質と、システムという概念自体の進化に起因します。

定義が複数存在する理由

システムの定義における差異は、いくつかの要因に起因します：

• 概念の二重性: システムは、客観的に存在する現象として、また主体（観察者）が作成する現実を研究するためのモデルや手法（システム分析における客観性と主観性）としても捉えられます。
• 文脈と学問分野: 定義は、生物学、工学、経済学、社会学、情報科学といった特定の分野のニーズに合わせて調整されます。
• 研究の目的: 課題（構造、振る舞い、管理、設計の分析）に応じて、定義における重点がシフトします。
• 抽象度: 定義は、一般的な哲学的レベルのものから、高度に専門化され形式化されたものまで様々です。
• 概念の進化: システムに関する見解の歴史的な発展により、定義に新たな側面（目的、環境、観察者）が加えられてきました。

定義に共通する構成要素

相違点はあるものの、ほとんどの定義を分析することで、システムの本質的な特性を反映した共通の主要な構成要素を特定することができます：

• 要素（コンポーネント、部分）：システムを構成するもの。
• 関係（リレーション）：要素間の相互作用。
• 構造：要素と関係の組織化。
• 全体性（統一性）：システムを一つの統一体として捉え、その特性が部分の特性の総和に還元できないこと。
• 境界：システムを環境から分離するもの。
• 環境との相互作用：入出力を通じた交換（オープンシステム）。
• 目的 または 機能：システムの意図または振る舞いの方向性。

様々な定義は、これらの構成要素の一つまたは複数に重点を置くことがあります。

定義へのアプローチの分類

システムの定義は、その主眼によって次のように大別できます：

• 記述的アプローチ：構成（要素）と相互関係の客観的な記述に焦点を当てる。システム理論の初期段階に特徴的。
• 構成的アプローチ（目的指向）：システムの目的や機能、結果を達成するための組織性を強調し、しばしば観察者や設計者の役割を含む。
• 機能的アプローチ（サイバネティクス的）：システムを入力を出力に変換するものとみなし、振る舞いと制御に重点を置く。
• 構造機能的アプローチ：構造の記述と、要素またはシステム全体の機能の指定を組み合わせる。

システムの定義例

以下の表は、「システム」という概念の様々な定義を、その提唱者（判明している場合）および各定義の主要なアイデアと重点の分析とともに示したものです。これにより、この基本概念を理解するためのアプローチの多様性を確認することができます。

「システム」概念の定義の比較

定義	提唱者	概念の分析 / 主要なアイデア	重点
相互作用するコンポーネントの複合体。	L. von Bertalanffy	相互作用をシステムの基礎として強調する基本的な定義。	相互作用、コンポーネント
互いに、そして環境と特定の関係にある要素の集合体。	L. von Bertalanffy	要素に関係と環境との相互作用を追加する。	要素、関係、環境
多くの部分から構成される全体。特性のアンサンブル。	C. Cherry	システムの全体性と構成的性格を強調する。	全体性、部分/特性
相互に関連する要素の集合であり、環境から分離され、全体として環境と相互作用するもの。	F. I. Peregudov, F. P. Tarasenko	要素、関係、境界、環境との相互作用、全体性といった主要な属性を統合した古典的な定義。	要素、関係、環境、全体性
ある種の統一性、全体性を形成するように相互に関連または関係付けられた物事の配置、集合、または集まり。物理的コンポーネントの配置...	DiStefano	コンポーネント（物理的なものを含む）を一つの全体に統合（配置）することに重点を置く。	統一性、全体性、コンポーネント（物理的）
一つ以上の設定された目標を達成するために組織された、相互作用する要素の組み合わせ。	ISO15288	システム工学の規格における構成的な定義。目的と組織性を明確に導入している。	要素、相互作用、組織、目的
特定の目的と時間的間隔に従って環境から切り出された、機能的要素とその間の関係からなる有限集合。	V. N. Sagatovsky	機能的要素、関係、目的、環境、時間的枠組みを含む構成的な定義。	要素（機能的）、関係、目的、環境、時間
研究・認識の課題を解決する際に、主体（研究者、観察者）の意識に反映されたオブジェクトの特性とその関係。	Yu. I. Chernyak	主体指向の定義。観察者に依存する精神的なモデルとしてのシステム。	主体/観察者、認識、モデル
統合的な特性（質）に関して、オブジェクトA上のシステムSとは、その統合的な特性を生み出すような関係にある要素の集合体である。	E. B. Agoshkova, B. V. Akhlibininsky	要素とその関係の相互作用から統合的（創発的）特性が生まれることに重点を置く。	創発性、統合的特性
特定の目標を達成するために作られた、統合され、定期的に相互作用または相互依存する要素の集合。要素間の関係は明確かつ安定的であり、システム全体の生産性や機能性は要素の単純な合計よりも優れている。	PMBOK	プロジェクトマネジメントにおける定義。統合、相互作用、目的、創発性（生産性 > 合計）を組み合わせている。	統合、相互作用、目的、創発性/相乗効果
一つ以上の入力を受け取り、一つ以上の出力を生成する装置。	Drenick	サイバネティクス的な定義。変換器、「ブラックボックス」モデルとしてのシステム。	入力、出力、変換
情報、エネルギー、物質のいずれかまたは全てを操作する...機能を持つ装置、プロセス、またはスキーマ...	D. Ellis, F. Ludwig	サイバネティクス的な定義を拡張した機能的定義。フローの操作を示す。	機能、プロセス、変換（情報/エネルギー/物質）
動的現象のモデルとして機能する数学的抽象化。	G. Freeman	数学的視点。ダイナミクスの数学モデルとしてのシステム。	モデル、数学、ダイナミクス
あらかじめ定義された機能を協調して実行するために設計された、相互作用する要素の統合された集合体。	R. Gibson	共通の機能を遂行するための要素の協調に重点を置く。	統合、相互作用、協調、機能
オブジェクトの集合と、オブジェクト間およびその属性間の関係。	A. Hall, R. Fagin	オブジェクトの属性を含む、形式的な集合論的定義。	オブジェクト、関係、属性
入力を受け取り、...特定の入出力関数を最大化する目的を追求して...出力を生成するために...作用する...エンティティの集まり。	R. Kershner	入出力変換関数の最適化としての目的を含むサイバネティクス的定義。	入力、出力、目的（関数の最適化）
構成部分が機能的な関係で結ばれている、空間的・時間的に限定された領域。	J. Miller	空間的・時間的な境界と部分間の機能的な関係を強調する。	境界（空間/時間）、機能的関係
数学的観点から...単位間の関係の集合。関係が密接に相互に関連しているほど、システムはより組織化されている...	A. Rapoport	数学的・構造的視点。関係と組織化の度合いに焦点を当てる。	関係、組織化
意思決定や行動評価に関する多数の実践的課題によって時間的・空間的に関連付けられた、一連の行動（機能）。	S. Sengupta, R. Ackoff	活動アプローチ。管理課題を解決するための機能/行動の集合としてのシステム。	行動/機能、課題、意思決定、管理
ある操作を実行するために必要な...規則的な...装置...または...要素の...集合を指す用語。	A. Wilson, M. Wilson	2つの意味を示す：秩序だった全体（構造）と操作のための要素の集合（機能）。	装置/秩序、操作/機能
空でない要素の集合...であり、その要素は互いに特定の...関係、結合にある。	G. Kröber	ミニマリスト的な構造的定義。	要素、関係/結合
抽象システム...部分的に連結された抽象オブジェクトの集合...	L. Zadeh, C. Desoer	抽象システムの形式的定義。	抽象化、オブジェクト、部分的連結性
関連し合った活動的な要素の集合。	O. Lange	要素の活動/行動を強調する簡潔な定義。	要素、関係、行動
ある観察者によって規則的と見なされる、連鎖における活動のあらゆる分布形態。	G. Pask	観察される規則性と観察者の役割に重点を置く、行動的/サイバネティクス的アプローチ。	活動、規則性、観察者
関連する...コンポーネントの集合...関係によって順序付けられ...統合的な特性と機能で表現される統一性によって特徴づけられる...	V. S. Tyukhtin	コンポーネント、関係、順序性、統一性、統合的特性/機能を組み合わせる。	コンポーネント、関係、順序性、統一性、統合的特性
全体的な統一性を構成する集合の要素間の関係と結合の多様性...組織化された集合...	A. D. Ursul	関係の多様性、全体性、組織化に重点を置く。	関係/結合、多様性、全体性、組織化
選択的に関与するコンポーネントの複合体であり、その相互作用は...焦点の合った有用な結果を得るために...相互扶助の性質を帯びる。	P. K. Anokhin	生物学的/機能的アプローチ。「有用な結果」（目的/機能）を達成するためのコンポーネントの「相互扶助」に重点を置く。	コンポーネント、相互扶助、有用な結果（目的/機能）
	L. A. Blyumenfeld	関係、要素の不可分性、環境との相互作用の全体性、進化におけるアイデンティティの維持を含む、詳細な操作的定義。	要素、関係、不可分性、全体性、環境、進化/アイデンティティ
関係が実現されるオブジェクトの集合... これと双対な定義は...固定された...関係を持つ...特性を有するオブジェクトの集合となる。	A. I. Uemov	論理哲学的アプローチ。オブジェクト/関係とオブジェクト/特性による2つの双対な定義を提案する。	オブジェクト、関係、特性（論理構造）
個々の構成要素にはない振る舞いや意味を共同で生み出す部分（要素）の構成。	International Council on Systems Engineering (INCOSE)	システム工学における現代的な定義で、振る舞いや意味の創発性を強調する。	部分/要素、共同作用、創発的振る舞い/意味

統一されたシステムの定義が存在しない理由

• 理解の進化：システムの概念は時間とともに複雑化してきました。「組織化された集合」という初期の解釈から、目的、観察者の役割、システムの表現方法などが含まれるようになりました。
• 文脈と研究目的：システムの定義は、分析の目的、考察のレベル、研究課題に依存します。分析の各段階で、最も重要な側面を強調する様々な「運用上の」定義が策定されます。
• 対象とアプローチの多様性：システムは、その性質（例えば、よく組織化されたシステム、悪く組織化されたシステム、自己組織化システム）によって異なり、それぞれ異なるモデルやアプローチを必要とします。場合によっては、システムの目的が定義に含まれないこともあります（例：自然物）。
• 認識論的構成物としてのシステム：システムは、現実を意識的に単純化し、表現するための手段です。現実の認識と分析に関する様々な課題は、それぞれ異なるシステムモデルの構築を必要とします。