System — システム
システム（古代ギリシャ語の σύστημα 「部分から構成される全体；結合」 に由来）— 相互に関係し結合している要素の集合であり、特定の全体性（統一性）を形成するもの。[1]
「システム」という用語の必要性は、考察対象が大きく複雑で、直ちに完全には理解できない一方で、それが一つのまとまりとして統一されていることを強調する必要がある場合に生じる。「集合」や「総体」といった概念とは異なり、システムという概念は、その構築、機能、発展における秩序、全体性、法則性の存在に焦点を当てる。
基本概念
システム理論およびシステムアプローチ全般の中心的概念は、システムという概念である。多くの著者がこの概念を分析し、さまざまな形式化レベルにおけるシステム定義を提案してきた。定義はシステムの言語モデルであり、モデルに対する目的や要件の違いが異なる定義を生み出す。
科学文献には、一般的なシステムと特定クラスの具体的システムの双方について、多数の定義が存在する。科学的、工学的、社会的、または経済的活動における課題の性質に応じて、定義には概ね次の三つの視点が見られる。
- システムを相互に関連する物質的オブジェクトの複合体として捉える — 自然物や物質生産プロセスの研究に適している。
- システムを二つの部分から成るものとして捉える — 一方に物質的オブジェクトの集合、他方にそれらの状態に関する情報を置く。物質生産の管理過程の記述で用いられる。
- システムを純粋に情報的側面として捉える — ある関係（結合、情報）の複合体として扱う。社会経済的関係や管理プロセスに関する課題で用いられる。
単一で普遍的に受け入れられた定義は存在しない。著者や学派は、それぞれの分野（生物学、技術、社会科学など）の特性や具体的研究課題に焦点を当てて独自のアプローチを提案している。「システムとは何か」という問いは、多くの場合、「特定の文脈で何をシステムと呼ぶか」という問いに帰着する。
システムとは、研究対象または設計対象を、全体として相互に関連し複雑なものとして特徴づけたい場合に用いられる用語であり、その全体像を一度に完全かつ網羅的に提示したり、図示したり、数式や方程式で表現したりすることが困難な対象を指す。
対象をシステムとして表現する段階や状況によって、異なる定義が用いられることがある。さらに、対象理解が深まり、記述レベルや研究段階が移行するにつれて、システムの定義は単に「 уточ 」されるのではなく、適切に改訂・精緻化されるべきである。
最高度の抽象レベルでは、人間活動の二つの重要側面（現実の認識と、認識に基づく作用）に対応する、相互補完的な二つの定義を与えることができる。
- システムとは、研究・認識の課題を解決する際に、主体が対象の特性とその関係性を意識に反映したものである。[2][3]
- システムとは、設計、運用、または管理の課題を解決する際に、主体が対象の特性とそれらの間の関係を利用する方法である。
システムの主要な属性（特徴）
アプローチの多様性（システムの定義参照）にもかかわらず、システムの多くの記述には以下の主要属性が含まれる。
- 要素（コンポーネント、部分）：特定の分析レベルにおいて、それ以上分割されないと見なされるシステム構成単位。[4]
- 結合と関係：要素を一つの全体に統合し、その自由度を制限する、要素間の安定した相互作用または依存関係。[5][6]
- 構造：要素と結合の組織化の方法、それらの相互作用の秩序であり、システムの安定性を保証するもの。[7]
- 全体性：システムが一体として機能する特性であり、全体の特性は要素特性の単純合計に還元されない。[8]
- 境界：システムを外部環境から区別する、慣習的または現実的な線である。境界の定義は観察者と分析目的に依存する。
- 環境との相互作用：入力と出力を介した、周囲との物質、エネルギー、または情報の交換。[9]
- 目的または機能：システムの意図された用途、望ましい状態、または振る舞いの結果である。目的は内在的である場合もあれば、外部（上位システムや観察者）から与えられる場合もある。
システムの基本特性（原則）
システムには、その性質に関わらず現れる共通特性がある。
- 創発性（相乗効果、ホーリズム）：システムに、その要素単体では持たない新しい性質が出現すること。全体の能力は、部分の能力の合計を超えることがある。[10]
- 階層性：システムのレベルごとの組織化である。各要素はサブシステムとして見なせ、システム自体は上位システムの一部である。[11]
システムの動的側面
システムは時間とともに存在し、変化する。
- 状態：特定時点における主要パラメータ値の確定。[12]
- 振る舞い：内部および外部要因の影響下で状態が時間とともに変化するプロセス。[13]
- 発展：システムの法則に則った、しばしば不可逆的な変化であり、新しい構造、機能、または性質の出現につながる。
- ライフサイクル：システムが構想から運用終了までに経る一連の段階である。
システムの類型（主要な分類）
システムは分析の便宜上、さまざまな特徴に基づいて分類される。
環境との相互作用による分類
- 開放系：環境と物質、エネルギー、情報を活発に交換する。現実の多くのシステムは開放系である。[14]
- 閉鎖系：環境とエネルギーのみを交換し、物質は交換しない。
- 孤立系：環境と物質もエネルギーも交換しない（理論上のモデル）。
起源による分類
- 自然系：生物系、地質系、宇宙系など。
- 人工系（人間が作成）：技術系、組織系、社会系、ソフトウェア系など。
- 混合系（ハイブリッド）。
振る舞いの予測可能性による分類
- 決定論的システム：振る舞いが初期状態と入力によって完全に決定される。
- 確率論的（ストカスティック）システム：振る舞いが確率法則によって記述される。
時間的変化の性質による分類
- 静的システム：パラメータと構造が時間とともに変化しない。
- 動的システム：状態が時間とともに変化する。
複雑性による分類
- 単純なシステム：要素と結合の数が少なく、記述が容易である。
- 複雑なシステム：要素数が多く、多様な結合を持ち、非線形の振る舞いを示し、記述と管理の複雑性が高い。[15]
より詳細な分類については、記事システムの分類で紹介されている。
システムの研究とモデリング
システムの研究は、システム理論、システムアプローチ、システム分析、サイバネティクス、システム工学などの科学的・工学的分野で行われる。主要な研究手段はモデリングであり、分析、予測、または設計の目的で対象を単純化したモデルを構築することである。例として以下が挙げられる。
- ブラックボックス（機能モデル）：システムを入力信号を出力信号に変換するものとして扱う。
- 数学的（抽象的）モデル：システムを要素と関係の集合として定義する（グラフモデル、代数モデルなど）。
- 構造モデル：システムを要素と結合のネットワークとして捉える。
定義の多様性
いかなるシステムの記述と境界も、観察者（研究者、設計者、利用者）と考察目的に依存する（システム分析における客観性と主観性参照）。このことが、システムのさまざまな側面に焦点を当てた多様な定義が存在する理由である。概念の変遷については記事システムの概念で考察されている。
定義例：
- 相互作用する構成要素の複合体。（L. von Bertalanffy）
- 互いに、そして環境と特定の関係にある要素の集合。（L. von Bertalanffy）
- 多くの部分から構成される全体。属性のアンサンブル。（C. Cherry）
- 環境から分離され、全体として環境と相互作用する、相互に関連した要素の集合。（F. I. Peregudov, F. P. Tarasenko）
- ある統一性、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。全体的単位として形成または機能するように相互に関連または関係付けられた物理的コンポーネントの配置。（DiStefano）
- 一つまたは複数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。（GOST R ISO/IEC 15288–2005）
- 特定の時間間隔内で、特定の目的に従って環境から抽出された、機能的要素とそれらの間の関係の有限集合。（V. N. Sagatovsky）
- 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対象の特性とその関係。（Yu. I. Chernyak）
- 統合的特性（質）に関する対象A上のシステムSは、その統合的特性を生み出す関係にある要素の集合である。（E. B. Agoshkova, B. V. Akhlibininsky）
- 特定目標達成のために作られた、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であり、関係は定義され安定しており、全体の生産性や機能性は要素の単純合計より優れている。（PMBOK）
参考文献
- ベルタランフィ, L. フォン『一般システム理論』モスクワ：Progress, 1969年.
- サドフスキー, V. N.『一般システム理論の基礎』モスクワ：Nauka, 1974年.
- ブラウベルグ, I. V.／サドフスキー, V. N.／ユーディン, E. G.『システムアプローチとシステム分析』モスクワ：Nauka, 1977年.
- ペレグドフ, F. I.／タラセンコ, F. P.『システム分析入門』モスクワ：Vysshaya shkola, 1989年.
- 「システム」『新しい哲学百科事典（全4巻）』ロシア科学アカデミー哲学研究所編、モスクワ：Mysl', 2001年.
- 「システム」Wikipedia（ロシア語版）, 2025年4月28日閲覧.（記事名は本文中に示さず、参照のみとする）
- ヴォルコワ, V. N.／コズロフ, V. N.『システム分析と意思決定：用語辞典』モスクワ：Vysshaya shkola, 2004年.
- ヴォルコワ, V. N.／デニソフ, A. A.『システム理論とシステム分析：大学向け教科書』モスクワ：Yurait, 2025年.
- ヴォルコワ, V. N.『システム科学の起源と発展の展望』サンクトペテルブルク：Politekh-Press, 2022年.
- 『システム研究 年鑑』モスクワ：Nauka, 1969–1988年.
脚注
- ↑ 「相互作用する要素の複合体」— L. von Bertalanffy, Sistemnye issledovaniya. Ezhegodnik 1969, p.17.
- ↑ 「システムとは、研究・認識の課題を解決する際に、主体が対象の特性とその関係性を意識に反映したものである」— Yu. I. Chernyak, 「Sistemnyi analiz v upravlenii ekonomikoi」。
- ↑ 「システムとは、研究者の選択の結果であり、その目的と方法論に関連している。」— V. N. Volkova, A. A. Denisov, Teoriya sistem i sistemnyi analiz, p.20.
- ↑ 「要素とは、考察の側面、特定の課題の解決、設定された目標の観点から見た、システムの分割の限界である。」— V. N. Volkova, A. A. Denisov, Teoriya sistem i sistemnyi analiz, p.25.
- ↑ 「結合とは、要素の自由度の制限である。」— V. N. Volkova, A. A. Denisov, Teoriya sistem i sistemnyi analiz, p.25.
- ↑ 「いかなるシステムの特徴付けにおいても、…システムを形成する結合と関係を特定することが本質である。」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.83.
- ↑ 「システムの構造とは、その部分間の関係の集合である。」— A. Rapoport, Sistemnye issledovaniya. Ezhegodnik 1969, p.64.
- ↑ 「この場合、システムとは、第一近似として、特定の全体性として現れる相互に関連する要素の集合と理解される。」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.16.
- ↑ 「相対的に独立した全体性としてのシステムは、環境、すなわち周囲と対峙する。」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.83.
- ↑ 「全体性（創発性）は、システムにおいて…要素にはない新しい特性が現れることに示される。」— V. N. Volkova, A. A. Denisov, Teoriya sistem i sistemnyi analiz, p.59.
- ↑ 「システムの階層的構造の結果として、下位レベルのシステムを順次上位レベルのシステムに含めることが可能になる。」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.84.
- ↑ 「各瞬間において、システムはある状態にある…」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.84.
- ↑ 「システムの連続的な状態の集合が、その振る舞いを形成する。」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.84.
- ↑ 「閉鎖系とは、周囲の環境から隔離されたシステムである…これに対し、開放系は『入力』と『出力』を持つ…」— A. Rapoport, Sistemnye issledovaniya. Ezhegodnik 1969, p.61.
- ↑ 「超複雑なシステムのカテゴリには、人間の脳、生物の共同体、極めて複雑な生産連合、社会の社会構造などが含まれる。」— V. N. Sadovsky, Osnovaniya obshchey teorii sistem, p.3.