Sistema
Sistema (dal greco antico σύστημα «insieme composto di parti; unione») — insieme di elementi che si trovano in relazioni e connessioni reciproche, formando una determinata integrità, un'unità.[1]
La necessità di utilizzare il termine «sistema» sorge nei casi in cui occorre sottolineare che l'oggetto in esame è grande, complesso, non immediatamente comprensibile nella sua totalità, ma rappresenta al contempo qualcosa di intero, di unitario. A differenza dei concetti di «insieme» o «aggregato», il concetto di sistema pone l'accento sull'ordine, sull'integrità, sulla presenza di leggi di costruzione, funzionamento e sviluppo.
Concezione generale
Il concetto centrale della teoria dei sistemi e dell'approccio sistemico in generale è il concetto di sistema. Molti autori hanno analizzato questo concetto, sviluppando definizioni di sistema con diversi gradi di formalizzazione. Una definizione è un modello linguistico del sistema e, di conseguenza, le differenze negli obiettivi e nei requisiti del modello portano a definizioni diverse.
Nella letteratura scientifica esistono numerose definizioni di sistema, relative sia ai sistemi generali sia a sistemi specifici di varie classi. In conformità con le diverse classi di compiti nell'attività scientifica, ingegneristica, sociale o economica, si possono distinguere tre punti di vista sulla definizione di sistema:
- il sistema è considerato come un complesso interconnesso di oggetti materiali — tale approccio è utile nello studio di oggetti naturali o di processi di produzione materiale;
- il sistema è considerato come composto da due parti: include, da un lato, un insieme di oggetti materiali e, dall'altro, informazioni sui loro stati. Tale approccio è adottato nella descrizione dei processi di gestione della produzione materiale;
- il sistema è considerato in senso puramente informativo, cioè come un certo complesso di relazioni (connessioni, informazioni). Tale approccio è utilizzato nei problemi legati alle relazioni socio-economiche e ai processi di gestione.
Non esiste una definizione unica e universalmente riconosciuta. Diversi autori e scuole scientifiche propongono i propri approcci alla definizione, spesso orientandosi alla specificità del dominio disciplinare (ad esempio, biologia, tecnica, scienze sociali) o a compiti di ricerca specifici. La questione «che cos'è un sistema» si riduce in gran parte a «cosa chiameremo sistema» in un determinato contesto.
Sistema è un termine utilizzato quando si vuole caratterizzare l'oggetto studiato o progettato come qualcosa di integro, interconnesso, complesso, di cui non è possibile dare immediatamente una rappresentazione completa ed esauriente, mostrarlo, raffigurarlo graficamente o descriverlo con un'espressione matematica, una formula, un'equazione, ecc.
Nelle diverse fasi della rappresentazione di un oggetto come sistema, in situazioni concrete diverse, possono essere utilizzate definizioni diverse di sistema. Man mano che si affinano le rappresentazioni del sistema, passando a un determinato livello della sua descrizione o a una determinata fase della ricerca, la definizione di sistema non solo può, ma deve essere precisata.
Al livello più alto di astrazione, in cui vengono generalizzate le proprietà di tutti i sistemi, è possibile fornire due definizioni complementari di sistema, che corrisponderanno ai due aspetti più importanti dell'attività umana — la conoscenza della realtà e la sua azione inversa:
- il sistema è il riflesso nella coscienza del soggetto delle proprietà degli oggetti e delle loro relazioni nella soluzione del compito di ricerca, di conoscenza;[2][3]
- il sistema è il modo in cui il soggetto utilizza le proprietà degli oggetti e le relazioni tra essi nella soluzione del compito di progettazione, esercizio o gestione.
Attributi chiave (caratteristiche) del sistema
Nonostante la molteplicità degli approcci (cfr. Definizioni di sistema), la maggior parte delle descrizioni di sistema include i seguenti attributi fondamentali:
- Elementi (componenti, parti): Le unità che compongono il sistema, relativamente indivisibili al livello di analisi considerato.[4]
- Connessioni e relazioni: Interazioni o dipendenze stabili tra gli elementi, che li uniscono in un tutto unico e limitano i loro gradi di libertà.[5][6]
- Struttura: Il modo in cui sono organizzati elementi e connessioni, l'ordine della loro interazione, che garantisce la stabilità del sistema.[7]
- Integrità: La proprietà del sistema di funzionare come un tutto unico. Le proprietà del sistema come insieme non si riducono alla semplice somma delle proprietà dei suoi elementi.[8]
- Confini: La linea convenzionale o reale che separa il sistema dall'ambiente esterno. La definizione dei confini dipende dall'osservatore e dagli obiettivi dell'analisi.
- Interazione con l'ambiente: Scambio di materia, energia o informazioni con l'ambiente circostante attraverso ingressi e uscite.[9]
- Obiettivo o Funzione: La destinazione del sistema, lo stato desiderato o il risultato del suo comportamento. L'obiettivo può essere interno o assegnato dall'esterno (ad esempio, da un soprasistema o da un osservatore).
Proprietà fondamentali (principi) dei sistemi
I sistemi possiedono proprietà comuni che si manifestano indipendentemente dalla loro natura:
- Emergenza (Sinergia, Olismo): La comparsa nel sistema di nuove qualità assenti nei suoi singoli elementi. Le possibilità del sistema come insieme possono superare la somma delle possibilità delle sue parti.[10]
- Gerarchia: L'organizzazione del sistema per livelli. Ogni elemento può essere considerato come un sottosistema (sistema di livello inferiore), mentre il sistema stesso è parte di un soprasistema (sistema di livello superiore).[11]
Aspetti dinamici del sistema
I sistemi esistono e cambiano nel tempo:
- Stato: La fissazione dei valori dei parametri chiave del sistema in un determinato momento.[12]
- Comportamento: Il processo di cambiamento degli stati del sistema nel tempo sotto l'influenza di fattori interni ed esterni.[13]
- Sviluppo: Il cambiamento regolare, spesso irreversibile, del sistema, che porta alla comparsa di nuove strutture, funzioni o qualità.
- Ciclo di vita: La sequenza delle fasi attraverso cui passa il sistema dalla concezione alla dismissione.
Tipologia dei sistemi (classi principali)
I sistemi vengono classificati secondo vari criteri per facilitare l'analisi:
Per interazione con l'ambiente:
- Aperti: Scambiano attivamente materia, energia, informazioni con l'ambiente. La maggior parte dei sistemi reali è aperta.[14]
- Chiusi: Scambiano con l'ambiente solo energia, ma non materia.
- Isolati: Non scambiano con l'ambiente né materia né energia (modello teorico).
Per origine:
- Naturali: Biologici, geologici, cosmici, ecc.
- Artificiali (creati dall'uomo): Tecnici, organizzativi, sociali, software, ecc.
- Misti (ibridi).
Per prevedibilità del comportamento:
- Deterministici: Il comportamento è completamente determinato dallo stato iniziale e dagli ingressi.
- Probabilistici (stocastici): Il comportamento è descritto da leggi probabilistiche.
Per carattere delle variazioni nel tempo:
- Statici: Parametri e struttura non cambiano nel tempo.
- Dinamici: Lo stato cambia nel tempo.
Per complessità:
- Semplici: Numero ridotto di elementi e connessioni, facilmente descrivibili.
- Complessi: Grande numero di elementi, connessioni diversificate, comportamento non lineare, elevata complessità di descrizione e gestione.[15]
Classificazioni più dettagliate sono presentate nell'articolo Classificazioni dei sistemi.
Studio e modellizzazione dei sistemi
Lo studio dei sistemi è oggetto della teoria dei sistemi, dell'approccio sistemico, dell'analisi dei sistemi, della cibernetica, dell'ingegneria dei sistemi e di altre discipline scientifiche e ingegneristiche. Lo strumento principale di studio è la modellizzazione — la costruzione di modelli che rappresentano il sistema in forma semplificata a fini di analisi, previsione o progettazione, ad esempio:
- Scatola nera (modello funzionale): il sistema è considerato come un trasformatore di segnali di ingresso in segnali di uscita.
- Modello matematico (astratto): il sistema è definito come un insieme di elementi e relazioni (modello a grafo o algebrico). Ad esempio, «astrazione matematica, modello di un fenomeno dinamico».
- Modello strutturale: il sistema come rete di elementi e connessioni (cfr. definizioni di Hall e Ursul).
Molteplicità delle definizioni
La descrizione e i confini di qualsiasi sistema dipendono dall'osservatore (ricercatore, progettista, utente) e dagli obiettivi della considerazione (cfr. Oggettivo e soggettivo nell'analisi dei sistemi). Ciò porta all'esistenza di numerose definizioni diverse di sistema, che pongono l'accento su aspetti diversi. L'evoluzione delle rappresentazioni di cosa sia un sistema è trattata nell'articolo Il concetto di sistema.
Esempi di definizioni:
- Complesso di componenti in interazione. (L. von Bertalanffy)
- Insieme di elementi che si trovano in determinate relazioni reciproche e con l'ambiente. (L. von Bertalanffy)
- Un tutto composto da molte parti. Insieme di caratteristiche. (C. Cherry)
- Insieme di elementi interconnessi, separati dall'ambiente e interagenti con esso come un tutto. (F. I. Peregudov, F. P. Tarasenko)
- Disposizione, insieme o raccolta di cose connesse o correlate tra loro in modo tale che insieme formino una certa unità, integrità; disposizione di componenti fisici connessi o correlati tra loro in modo tale che formino o agiscano come un'unità integrale. (DiStefano)
- Combinazione di elementi interagenti, organizzati per raggiungere uno o più obiettivi prefissati. (GOST R ISO IEC 15288–2005)
- Insieme finito di elementi funzionali e relazioni tra essi, isolato dall'ambiente in conformità con un determinato obiettivo nell'ambito di un determinato intervallo di tempo. (V. N. Sagatovskij)
- Riflesso nella coscienza del soggetto (ricercatore, osservatore) delle proprietà degli oggetti e delle loro relazioni nella soluzione del compito di ricerca, di conoscenza. (Ju. I. Černjak)
- Il sistema S sull'oggetto A rispetto alla proprietà integrativa (qualità) è l'insieme di tali elementi che si trovano in tali relazioni da generare la data proprietà integrativa. (E. B. Agoškov, B. V. Achlibinskij)
- Insieme di elementi integrati e regolarmente interagenti o interdipendenti, creato per raggiungere determinati obiettivi, in cui le relazioni tra gli elementi sono definite e stabili, e la produttività o funzionalità complessiva del sistema è superiore alla semplice somma degli elementi. (PMBOK)
Vedi anche
- Approccio sistemico
- Analisi dei sistemi
- Teoria dei sistemi
- Il concetto di sistema
- Definizioni di sistema
- Proprietà dei sistemi
- Struttura del sistema
- Elemento del sistema
- Connessioni nei sistemi
- Ambiente del sistema
- Confini del sistema
- Emergenza
- Gerarchia
- Modello del sistema
Letteratura
- Bertalanffy L. von. Teoria generale dei sistemi. - Mosca: Progress, 1969.
- Sadovskij V. N. Fondamenti della teoria generale dei sistemi. - Mosca: Nauka, 1974.
- Blauberg I. V., Sadovskij V. N., Judin È. G. Approccio sistemico e analisi dei sistemi. - Mosca: Nauka, 1977.
- Peregudov F. I., Tarasenko F. P. Introduzione all'analisi dei sistemi. - Mosca: Vysšaja škola, 1989.
- Sistema // Nuova enciclopedia filosofica: in 4 vol. / Istituto di Filosofia dell'Accademia delle Scienze della Russia. - Mosca: Mysl', 2001.
- Sistema // Wikipedia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система (data di accesso: 28.04.2025).
- Volkova V. N., Kozlov V. N. — Analisi dei sistemi e processo decisionale. Dizionario-prontuario. Mosca: Vysšaja škola, 2004
- Volkova V. N., Denisov A. A. — Teoria dei sistemi e analisi dei sistemi: manuale per università. Mosca: Izdatel'stvo Jurajt, 2025
- Volkova V. N. — Origini e prospettive di sviluppo delle scienze sui sistemi. San Pietroburgo: Politech-Press, 2022
- Ricerche sistemiche. Annuario. Mosca: Izdatel'stvo Nauka, 1969–88
Note
- ↑ «Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии.» — Л. фон Берталанфи, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 17.
- ↑ «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».
- ↑ «Система — это результат выбора исследователя, связанный с его целью и методологией.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 20.
- ↑ «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.
- ↑ «Связь — это ограничение степени свободы элементов.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 25.
- ↑ «Существенным моментом характеристики любой системы является выделение... системообразующих связей и отношений.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 83.
- ↑ «...структура системы — это совокупность отношений между ее частями.» — А. Рапопорт, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 64.
- ↑ «При этом под системой в первом приближении понимается множество взаимосвязанных элементов, выступающее как определенная целостность.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 16.
- ↑ «Система как относительно обособленная целостность противостоит среде, окружению.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 83.
- ↑ «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.
- ↑ «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.
- ↑ «В каждый данный момент времени система находится в некотором состоянии...» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
- ↑ «...последовательный набор состояний системы образует ее поведение.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
- ↑ «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.
- ↑ «...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.