Systemelement
Ein Systemelement ist der kleinste, relativ eigenständige Teil eines Systems, der bestimmte Eigenschaften und Funktionen besitzt und über Verbindungen mit anderen Elementen im Rahmen der Struktur und Funktionsweise des Gesamtsystems interagiert.
Allgemeine Merkmale
Ein Element ist:
- ein Baustein des Systems;
- Träger spezifischer Funktionen;
- ein Teilnehmer an Interaktionen (Verbindungen);
- ein Teil der Systemstruktur;
- eine Komponente eines Modells in der Systemanalyse.
Systemelemente werden nicht nur als physische oder materielle Objekte definiert, sondern auch als abstrakte oder funktionale Einheiten wie Rollen, Prozesse, Prozeduren, Module, Agenten usw.
Eigenschaften eines Elements
- Identifizierbarkeit — Das Element kann von anderen unterschieden und abgegrenzt werden.
- Relative Eigenständigkeit — Das Element bewahrt eine gewisse Integrität innerhalb des Systems.
- Funktionalität — Das Element erfüllt eine bestimmte Funktion.
- Verknüpfung — Das Element ist durch Verbindungen mit anderen Elementen in das System integriert.
- Kontextualität — Die Bedeutung des Elements wird durch den Kontext der Systemziele und -struktur bestimmt.
Arten von Elementen
In der Systemanalyse unterscheidet man:
Nach ihrer Natur
- materielle (physische Objekte, Komponenten);
- informationelle (Daten, Signale, Nachrichten);
- funktionale (Operationen, Prozeduren, Algorithmen);
- organisationale (Rollen, Positionen, Abteilungen).
Nach ihrer Rolle im System
- aktive (wirken auf andere Elemente ein);
- passive (nehmen Einwirkungen anderer Elemente auf);
- steuernde (formen Zielvorgaben);
- gesteuerte (führen Aktionen nach Vorgabe aus).
Nach Abstraktionsebene
- physische Komponenten (Geräte, Organe, Bauteile);
- logische Module (Blöcke, Prozeduren, Klassen);
- konzeptuelle Entitäten (Begriffe, Rollen, Funktionen).
Element und System
Ein Element existiert **innerhalb eines Systems** und wird nicht isoliert betrachtet. Nur durch seine Verbindungen und Funktionen trägt das Element zur Gesamtheit des Systems bei.
- Ein und dasselbe Objekt kann Element verschiedener Systeme sein.
- Ein Element in einem System kann in einem anderen ein **Subsystem** sein.
- Ein Element kann eigene interne Strukturen aufweisen (Hierarchie).
Beziehung zu anderen Begriffen
- System — Eine Gesamtheit von Elementen und den Verbindungen zwischen ihnen.
- Verbindung — Die Form der Interaktion zwischen Elementen.
- Funktion — Der Zweck oder die Aufgabe eines Elements.
- Systemstruktur — Die Konfiguration von Elementen und Verbindungen.
- Systemgrenzen — Definieren, welche Elemente in das System eingeschlossen sind.
Das Element in der Modellierung
In Modellen kann ein Element dargestellt werden als:
- Knoten (Vertex) eines Graphen;
- Block in einem Funktionsdiagramm;
- Objekt einer Klasse (in der objektorientierten Modellierung);
- Entität oder Agent in Simulationsmodellen.
Element und Systemdekomposition
Zur Analyse komplexer Systeme wird das Prinzip der Dekomposition angewendet:
- Das System wird in Elemente und Subsysteme zerlegt;
- Jedes Element kann als ein System einer niedrigeren Ebene betrachtet werden;
- Dies ermöglicht eine hierarchische Struktur für Analyse und Steuerung.
Bedeutung der korrekten Identifikation von Elementen
Die korrekte Abgrenzung von Elementen ist entscheidend:
- für die Erstellung eines adäquaten Modells;
- für die Gestaltung einer steuerbaren Architektur;
- für die Identifizierung von Schlüsselknoten in der Struktur;
- für die Berechnung von Metriken zur Komplexität und Stabilität des Systems.