Systemgleichgewicht
Systemgleichgewicht
Systemgleichgewicht ist ein Zustand, in dem die Stabilität der grundlegenden Parameter und der Struktur eines Systems bei Abwesenheit oder Kompensation externer und interner Einwirkungen erhalten bleibt. Im systemischen Ansatz wird das Gleichgewicht als eine Form des stabilen Zustands komplexer Systeme betrachtet.[1][2]
Allgemeine Charakteristik
Systemgleichgewicht bedeutet die Abstimmung interner Prozesse und Interaktionen der Elemente, wodurch ein stabiles Funktionieren ohne Tendenz zu spontanen Zustandsänderungen erreicht wird.
Das Gleichgewicht ist verbunden mit:
- dem Gleichgewicht von Kräften und Einwirkungen innerhalb des Systems;
- der Erhaltung von Struktur und Integrität;
- der Stabilität der Funktionsparameter;
- der Fähigkeit, den Zustand nach kleinen Störungen wiederherzustellen.
Arten des Gleichgewichts
In der Systemanalyse werden verschiedene Arten des Gleichgewichts unterschieden:
- Statisches Gleichgewicht — das vollständige Ausbleiben von Zustandsänderungen bei gleichbleibenden äußeren Bedingungen.[1]
- Dynamisches Gleichgewicht — die Aufrechterhaltung der Stabilität bei ständiger Veränderung der Parameter durch interne Kompensation von Prozessen.[3]
- Stabiles Gleichgewicht — ein Zustand, zu dem das System nach kleinen Störungen zurückkehrt.[4][5]
- Instabiles Gleichgewicht — ein Zustand, bei dem das System schon bei der geringsten Abweichung in einen anderen Zustand übergeht.
Gleichgewicht und Homöostase
Das Gleichgewicht ist mit dem Begriff der Homöostase verbunden, hat aber eine breitere Bedeutung. Homöostase beschreibt die Mechanismen zur Aufrechterhaltung von Parametern innerhalb zulässiger Grenzen, während das Gleichgewicht den allgemeinen Zustand des Ausgleichs interner und externer Faktoren umfasst.[6][7][8]
Gleichgewicht in der Systemdynamik
Die dynamischen Eigenschaften von Systemen beinhalten die Möglichkeit von Übergängen zwischen Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtszuständen:
- Ein System kann sich in einem quasistationären Gleichgewicht befinden, wobei es seine Parameter bei der Anpassung an die Umgebung langsam ändert.
- Eine Störung des Gleichgewichts kann zu Phasenübergängen, einer Umstrukturierung oder der Entwicklung neuer Organisationsformen führen.
Das Gleichgewicht ist kein absoluter Zustand, sondern ein Prozess der Aufrechterhaltung relativer Stabilität unter sich ändernden Umweltbedingungen.
Beispiele für Gleichgewicht
- In der Physik: das mechanische Gleichgewicht eines Objekts unter der Wirkung ausgeglichener Kräfte.
- In der Biologie: die Aufrechterhaltung des inneren Milieus eines Organismus (Homöostase).
- In der Wirtschaft: das Marktgleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage.
- In einem sozialen System: ein stabiler Zustand der öffentlichen Ordnung.
Bedeutung der Gleichgewichtsanalyse
Die Analyse des Systemgleichgewichts ist notwendig für:[9]
- die Bewertung der Funktionsstabilität;
- die Vorhersage möglicher Veränderungen und Übergänge;
- die Entwicklung von Strategien zur Systemsteuerung;
- das Verständnis der Mechanismen von Anpassung und Entwicklung.
Die Untersuchung des Gleichgewichts ermöglicht es, die Stabilitätsgrenzen von Systemen und die Bedingungen zu identifizieren, unter denen sie ihre Integrität bewahren oder verlieren.
Literatur
- Bertalanffy, L. von. Allgemeine Systemtheorie – ein kritischer Überblick // Forschungen zur allgemeinen Systemtheorie: Eine Sammlung von Übersetzungen / Hrsg. und mit einem Vorwort von V. N. Sadovsky und E. G. Yudin. — Moskau: Progress, 1969.
- Bertalanffy, L. von. Allgemeine Systemtheorie – ein Überblick über Probleme und Ergebnisse // Systemforschung. Jahrbuch 1969. — Moskau: Nauka, 1969.
- Wiener, N. Kybernetik, oder Regelung und Nachrichtenübertragung im Lebewesen und in der Maschine. — Moskau: Nauka, 1983. (oder andere Ausgaben).
- Ashby, W. R. Einführung in die Kybernetik. — Moskau: Verlag für ausländische Literatur, 1959. (oder andere Ausgaben).
- Blauberg, I. V., Sadovsky, V. N., Yudin, E. G. Der Systemansatz: Voraussetzungen, Probleme, Schwierigkeiten. — Moskau: Znanie, 1969.
- Blauberg, I. V., Yudin, E. G. Entstehung und Wesen des Systemansatzes. — Moskau: Nauka, 1973.
- Volkova, V. N., Denisov, A. A. Theorie der Systeme und Systemanalyse: Ein Lehrbuch für Hochschulen. — Moskau: Yurayt, 2010.
- Sadovsky, V. N. Grundlagen der allgemeinen Systemtheorie. Logisch-methodologische Analyse. — Moskau: Nauka, 1974.
- Peregudov, F. I., Tarasenko, F. P. Einführung in die Systemanalyse: Ein Lehrbuch für Hochschulen. — Moskau: Vysshaya Shkola, 1989.
- Nicolis, G., Prigogine, I. Selbstorganisation in Nichtgleichgewichtssystemen: Von dissipativen Strukturen zur Ordnung durch Fluktuationen. — Moskau: Mir, 1979.
- Haken, H. Synergetik. — Moskau: Mir, 1980.
Einzelnachweise
- ↑ 1.0 1.1 „Wenn ein System stabil ist, wird es zu einem Gleichgewichtszustand streben, d. h. zu einer konstanten Verteilung von Konzentrationen, die nach einer ausreichend langen Zeit erreicht wird.“ A. Rapoport, Artikel „Verschiedene Ansätze zur allgemeinen Systemtheorie“ // Systemforschung. Jahrbuch 1969. S. 62.
- ↑ „Gleichgewicht. Der Begriff Gleichgewicht wird als die Fähigkeit eines Systems definiert, in Abwesenheit äußerer störender Einwirkungen (oder bei konstanten Einwirkungen) seinen Zustand beliebig lange beizubehalten. Dieser Zustand wird als Gleichgewichtszustand bezeichnet.“ V.N. Volkova, A.A. Denisov. Theorie der Systeme. — Moskau: Vysshaya Shkola, 2006. S. 31.
- ↑ „In sich entwickelnden Systemen spricht man von einem dynamischen Gleichgewicht, und die Stabilität kann bedingt als ein Gleichgewichtszustand quasi „auf einer Stufe“ dargestellt werden.“ V.N. Volkova, A.A. Denisov. Theorie der Systeme. — Moskau: Vysshaya Shkola, 2006. S. 33.
- ↑ „Ein Gleichgewichtszustand, in den ein System zurückkehren kann, wird als stabiler Gleichgewichtszustand bezeichnet.“ V.N. Volkova, A.A. Denisov. Theorie der Systeme. — Moskau: Vysshaya Shkola, 2006. S. 31.
- ↑ „Unter Stabilität versteht man die Fähigkeit eines Systems, in einen Gleichgewichtszustand zurückzukehren, nachdem es durch äußere (oder in Systemen mit aktiven Elementen – innere) störende Einwirkungen aus diesem Zustand gebracht wurde.“ V.N. Volkova, A.A. Denisov. Theorie der Systeme. — Moskau: Vysshaya Shkola, 2006. S. 31.
- ↑ „Als Gleichgewicht wird der zeitunabhängige Zustand eines geschlossenen Systems bezeichnet, bei dem alle makroskopischen Größen unverändert bleiben und alle makroskopischen Prozesse zum Stillstand kommen.“ V. N. Sadovsky, Grundlagen der allgemeinen Systemtheorie. S. 165.
- ↑ „Als Fließgleichgewicht wird der zeitunabhängige Zustand eines offenen Systems bezeichnet, bei dem alle makroskopischen Größen unverändert bleiben, obwohl kontinuierliche makroskopische Prozesse des Stoffeintrags und -austrags andauern.“ V. N. Sadovsky, Grundlagen der allgemeinen Systemtheorie. S. 165.
- ↑ „...zur Aufrechterhaltung des Fließgleichgewichts offener Systeme ist eine genaue Abstimmung der Geschwindigkeiten der darin ablaufenden Prozesse erforderlich.“ V. N. Sadovsky, Grundlagen der allgemeinen Systemtheorie. S. 166.
- ↑ „Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsansätze müssen bei der Modellierung der Entwicklung komplexer Systeme koexistieren.“ E. N. Kuznetsov, Artikel „Gleichgewichts- und Nichtgleichgewichtsansätze…“ // Systemforschung. Jahrbuch. 1988. S. 136.