Systeem

From Systems analysis wiki
Jump to navigation Jump to search

Systeem (van oud-Grieks σύστημα «geheel, samengesteld uit delen; verbinding») — een verzameling elementen die in relaties en verbanden met elkaar staan, en die een bepaalde eenheid, geheel vormen.[1]

De behoefte aan het gebruik van de term "systeem" ontstaat wanneer men wil benadrukken dat het bestudeerde object groot, complex en niet onmiddellijk volledig begrijpelijk is, maar tegelijkertijd iets geheel en enkel vormt. In tegenstelling tot de begrippen "verzameling" of "samenstel" vestigt het begrip systeem de aandacht op ordening, geheel­heid en het bestaan van wetmatigheden in opbouw, werking en ontwikkeling.

Algemene conceptie

Het centrale begrip van de systeemtheorie en de systeembenadering als geheel is het begrip systeem. Vele auteurs hebben dit begrip geanalyseerd en definities van het systeem tot uiteenlopende graden van formalisering uitgewerkt. Een definitie is een taalkundig model van een systeem; verschillen in doelstellingen en modelvereisten leiden dan ook tot uiteenlopende definities.

In de wetenschappelijke literatuur bestaan talrijke definities van het systeem, zowel voor algemene systemen als voor concrete systemen van verschillende klassen. Overeenkomstig de verschillende klassen taken binnen de wetenschappelijke, technische, sociale of economische praktijk kunnen drie invalshoeken voor de definitie van een systeem worden onderscheiden:

  • een systeem wordt beschouwd als een onderling verbonden complex van materiële objecten — deze benadering is nuttig bij het bestuderen van natuurlijke objecten of processen van materiële productie;
  • een systeem wordt beschouwd als bestaande uit twee delen: het omvat enerzijds een reeks materiële objecten en anderzijds informatie over hun toestand. Deze benadering wordt gehanteerd bij de beschrijving van beheerprocessen in de materiële productie;
  • een systeem wordt in puur informatief opzicht beschouwd, dat wil zeggen als een zeker complex van relaties (verbanden, informatie). Deze benadering wordt gebruikt bij vraagstukken die verband houden met sociaaleconomische betrekkingen en beheerprocessen.

Een eenduidige, algemeen aanvaarde definitie bestaat niet. Verschillende auteurs en wetenschappelijke scholen stellen hun eigen benaderingen voor, waarbij zij zich vaak richten op de specificiteit van het vakgebied (bijvoorbeeld biologie, techniek, sociale wetenschappen) of op concrete onderzoeksdoelstellingen. De vraag "wat is een systeem" komt grotendeels neer op "wat wij in een bepaalde context een systeem zullen noemen".

Systeem is een term die wordt gebruikt wanneer men het bestudeerde of te ontwerpen object wil karakteriseren als iets geheel, onderling verbonden en complex, waarover men niet onmiddellijk een volledig en uitputtend beeld kan geven, het kan tonen, grafisch weergeven of beschrijven met een wiskundige uitdrukking, formule, vergelijking enzovoort.

Op verschillende stadia van de weergave van een object als systeem, en in uiteenlopende concrete situaties, kunnen verschillende definities van het systeem worden gebruikt. Naarmate de inzichten over het systeem worden aangescherpt, bij de overgang naar een bepaald beschrijvingsniveau of een bepaalde onderzoeksfase, kan en moet de definitie van het systeem worden gepreciseerd.

Op het hoogste abstractieniveau, waarop de eigenschappen van alle systemen worden samengevat, kunnen twee elkaar aanvullende definities van het systeem worden gegeven, die overeenkomen met twee essentiële aspecten van de menselijke activiteit — het kennen van de werkelijkheid en het terugwerkende effect daarop:

  • een systeem is de weerspiegeling in het bewustzijn van een subject van de eigenschappen van objecten en hun relaties bij het oplossen van een onderzoeks- en kennistaak;[2][3]
  • een systeem is de manier waarop een subject de eigenschappen van objecten en de relaties daartussen benut bij het oplossen van een ontwerp-, exploitatie- of beheertaak.

Belangrijkste attributen (kenmerken) van een systeem

Ondanks de verscheidenheid aan benaderingen (zie Definities van het systeem) omvatten de meeste beschrijvingen van een systeem de volgende basisattributen:

  • Elementen (componenten, delen): De relatief ondeelbare eenheden waaruit het systeem op een bepaald analyseniveau bestaat.[4]
  • Verbanden en relaties: Stabiele interacties of afhankelijkheden tussen elementen die hen tot een geheel verbinden en hun vrijheidsgraden beperken.[5][6]
  • Structuur: De wijze waarop elementen en verbanden zijn georganiseerd, de ordening van hun wisselwerking die de stabiliteit van het systeem waarborgt.[7]
  • Geheel­heid: De eigenschap van het systeem om als één geheel te functioneren. De eigenschappen van het systeem als geheel zijn niet herleidbaar tot de eenvoudige som van de eigenschappen van zijn elementen.[8]
  • Grenzen: Een voorwaardelijke of reële lijn die het systeem van de omgeving scheidt. De afbakening van grenzen hangt af van de waarnemer en de doelstellingen van de analyse.
  • Wisselwerking met de omgeving: Uitwisseling van materie, energie of informatie met de omgeving via in- en uitgangen.[9]
  • Doel of Functie: De bestemming van het systeem, de gewenste toestand of het resultaat van zijn gedrag. Het doel kan intern zijn of van buiten worden opgelegd (bijvoorbeeld door een bovensysteem of waarnemer).

Belangrijkste eigenschappen (principes) van systemen

Systemen bezitten algemene eigenschappen die onafhankelijk van hun aard tot uitdrukking komen:

  • Emergentie (Synergie, Holisme): Het ontstaan bij het systeem van nieuwe kwaliteiten die zijn afzonderlijke elementen niet bezitten. De mogelijkheden van het systeem als geheel kunnen de som van de mogelijkheden van zijn delen overtreffen.[10]
  • Hiërarchie: De organisatie van het systeem in niveaus. Elk element kan worden beschouwd als een subsysteem (systeem op een lager niveau), terwijl het systeem zelf deel uitmaakt van een bovensysteem (systeem op een hoger niveau).[11]

Dynamische aspecten van een systeem

Systemen bestaan en veranderen in de tijd:

  • Toestand: De vastlegging van de waarden van de belangrijkste parameters van het systeem op een bepaald tijdstip.[12]
  • Gedrag: Het proces van verandering van de toestanden van het systeem in de tijd onder invloed van interne en externe factoren.[13]
  • Ontwikkeling: Een wetmatige, vaak onomkeerbare verandering van het systeem die leidt tot het ontstaan van nieuwe structuren, functies of kwaliteiten.
  • Levenscyclus: De opeenvolging van fasen die een systeem doorloopt van het concept tot de buitengebruikstelling.

Typologie van systemen (hoofdklassen)

Systemen worden aan de hand van verschillende kenmerken geclassificeerd voor het gemak van de analyse:

Naar wisselwerking met de omgeving:

  • Open: Wisselen actief materie, energie en informatie uit met de omgeving. De meeste reële systemen zijn open.[14]
  • Gesloten: Wisselen alleen energie met de omgeving uit, maar geen materie.
  • Geïsoleerd: Wisselen noch materie noch energie uit met de omgeving (theoretisch model).

Naar oorsprong:

  • Natuurlijke (natuur­lijke): Biologische, geologische, kosmische enzovoort.
  • Kunstmatige (door mensen gecreëerde): Technische, organisatorische, sociale, softwarematige enzovoort.
  • Gemengde (hybride).

Naar voorspelbaarheid van gedrag:

  • Deterministisch: Het gedrag wordt volledig bepaald door de begintoestand en de ingangen.
  • Probabilistisch (stochastisch): Het gedrag wordt beschreven door kansmatige wetmatigheden.

Naar het karakter van veranderingen in de tijd:

  • Statisch: Parameters en structuur veranderen niet in de tijd.
  • Dynamisch: De toestand verandert in de tijd.

Naar complexiteit:

  • Eenvoudig: Een klein aantal elementen en verbanden, gemakkelijk te beschrijven.
  • Complex: Een groot aantal elementen, uiteenlopende verbanden, niet-lineair gedrag, hoge complexiteit van beschrijving en beheer.[15]

Meer gedetailleerde classificaties zijn te vinden in het artikel Classificaties van systemen.

Bestudering en modellering van systemen

Systemen worden bestudeerd door de systeemtheorie, de systeembenadering, de systeemanalyse, de cybernetica, de systeemtechniek en andere wetenschappelijke en technische disciplines. Het voornaamste instrument voor bestudering is modellering — het opbouwen van modellen die het systeem vereenvoudigd weergeven ten behoeve van analyse, voorspelling of ontwerp, bijvoorbeeld:

  • Black box (functioneel model): het systeem wordt beschouwd als een omzetter van ingangssignalen naar uitgangssignalen.
  • Wiskundig (abstract) model: het systeem wordt gedefinieerd als een verzameling elementen en relaties (graaf- of algebraïsch model). Bijvoorbeeld: «wiskundige abstractie, model van een dynamisch verschijnsel»​
  • Structureel model: het systeem als netwerk van elementen en verbanden (zie definities van Hall en Ursul)​

Verscheidenheid aan definities

De beschrijving en de grenzen van elk systeem hangen af van de waarnemer (onderzoeker, ontwerper, gebruiker) en de doelstellingen van de beschouwing (zie Objectief en subjectief in de systeemanalyse). Dit leidt tot het bestaan van talrijke uiteenlopende definities van het systeem, die de nadruk leggen op verschillende aspecten ervan. De evolutie van de opvattingen over wat een systeem is, wordt behandeld in het artikel Het begrip systeem.

Voorbeelden van definities:

  • Complex van interagerende componenten. (L. von Bertalanffy)
  • Geheel van elementen die in bepaalde relaties met elkaar en met de omgeving staan. (L. von Bertalanffy)
  • Geheel samengesteld uit vele delen. Ensemble van kenmerken. (C. Cherry)
  • Verzameling van onderling verbonden elementen, afgescheiden van de omgeving en daarmee als geheel wisselwerkend. (F. I. Peregudov, F. P. Tarasenko)
  • Een rangschikking, verzameling of samenstel van dingen die zodanig met elkaar verbonden of gerelateerd zijn dat zij samen een eenheid, geheel vormen; een rangschikking van fysieke componenten die zodanig verbonden of gerelateerd zijn dat zij een coherente eenheid vormen of als zodanig functioneren. (DiStefano)
  • Combinatie van interagerende elementen, georganiseerd om één of meer gestelde doelen te bereiken. (GOST R ISO IEC 15288–2005)
  • Een eindige verzameling van functionele elementen en de relaties daartussen, afgescheiden van de omgeving overeenkomstig een bepaald doel binnen een bepaald tijdsinterval. (V. N. Sagatovski)
  • De weerspiegeling in het bewustzijn van het subject (onderzoeker, waarnemer) van de eigenschappen van objecten en hun relaties bij het oplossen van een onderzoeks- en kennistaak. (Yu. I. Chernyak)
  • Systeem S op object A ten aanzien van een integratieve eigenschap (kwaliteit) is een verzameling van zodanige elementen in zodanige relaties die de gegeven integratieve eigenschap voortbrengen. (E. B. Agosjkova, B. V. Achlibinenski)
  • Een geheel van geïntegreerde en regelmatig interagerende of onderling afhankelijke elementen, gecreëerd om bepaalde doelen te bereiken, waarbij de relaties tussen elementen bepaald en stabiel zijn en de algehele prestatie of functionaliteit van het systeem beter is dan de eenvoudige som van de elementen. (PMBOK)

Literatuur

  • Bertalanffy L. von. Algemene systeemtheorie. - M.: Progress, 1969.
  • Sadovski V.N. Grondslagen van de algemene systeemtheorie. - M.: Nauka, 1974.
  • Blauberg I.V., Sadovski V.N., Judin E.G. Systeembenadering en systeemanalyse. - M.: Nauka, 1977.
  • Peregudov F.I., Tarasenko F.P. Inleiding tot de systeemanalyse. - M.: Vyssjaja sjkola, 1989.
  • Systeem // Nieuwe filosofische encyclopedie: in 4 delen / Instituut voor Filosofie van de Russische Academie van Wetenschappen. - M.: Mysl, 2001.
  • Systeem // Wikipedia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система (geraadpleegd: 28.04.2025).
  • Volkova V.N., Kozlov V.N. — Systeemanalyse en besluitvorming. Woordenboek-naslagwerk. M: Vyssjaja sjkola, 2004
  • Volkova V. N., Denisov A. A. — Systeemtheorie en systeemanalyse: leerboek voor universiteiten. M: Uitgeverij Jorajt, 2025
  • Volkova V.N. — Oorsprong en perspectieven van de ontwikkeling van de systeemwetenschappen. St.-Petersburg: Politech-Press, 2022
  • Systeemonderzoek. Jaarboek. M. Uitgeverij Nauka, 1969–88

Noten

  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.

Zie ook

  • Systeembenadering
  • Systeemanalyse
  • Systeemtheorie
  • Het begrip systeem
  • Definities van het systeem
  • Eigenschappen van systemen
  • Structuur van het systeem
  • Element van het systeem
  • Verbanden in systemen
  • Omgeving van het systeem
  • Grenzen van het systeem
  • Emergentie
  • Hiërarchie
  • Model van het systeem
Retrieved from "https://systems-analysis.ru/int/index.php?title=Systeem&oldid=20841"