Système

Système (du grec ancien σύστημα « ensemble composé de parties ; connexion ») — un ensemble d'éléments en relations et en liaisons les uns avec les autres, qui forme une intégrité, une unité déterminée.

Le besoin d'utiliser le terme « système » apparaît lorsqu'il est nécessaire de souligner que l'objet d'étude est grand, complexe, pas immédiatement et entièrement compréhensible, tout en constituant un tout, une unité. Contrairement aux notions d'« ensemble » ou de « collection », le concept de système met l'accent sur l'ordre, l'intégrité et l'existence de lois régissant sa construction, son fonctionnement et son développement.

Concept général

Le concept de système est central dans la théorie des systèmes et l'approche systémique en général. De nombreux auteurs ont analysé ce concept, développant des définitions du système avec divers degrés de formalisation. Une définition est un modèle linguistique d'un système et, par conséquent, les différences d'objectifs et d'exigences envers le modèle conduisent à des définitions différentes.

Dans la littérature scientifique, il existe de nombreuses définitions du système, se rapportant aussi bien aux systèmes généraux qu'aux systèmes spécifiques de diverses classes. En fonction des différentes classes de tâches dans les activités scientifiques, d'ingénierie, sociales ou économiques, on peut distinguer trois points de vue sur la définition d'un système :

• le système est considéré comme un complexe interconnecté d'objets matériels — une telle approche est pratique pour l'étude d'objets naturels ou de processus de production matérielle ;
• le système est vu comme étant composé de deux parties : il inclut, d'une part, un ensemble d'objets matériels, et d'autre part, des informations sur leurs états. Cette approche est adoptée dans la description des processus de gestion de la production matérielle ;
• le système est considéré sous un aspect purement informationnel, c'est-à-dire comme un certain complexe de relations (liaisons, informations). Cette approche est utilisée dans des problèmes liés aux relations socio-économiques et aux processus de gestion.

Il n'existe pas de définition unique et universellement reconnue. Différents auteurs et écoles scientifiques proposent leurs propres approches de définition, souvent orientées vers la spécificité du domaine d'étude (par exemple, la biologie, la technique, les sciences sociales) ou vers des tâches de recherche concrètes. La question « qu'est-ce qu'un système ? » se ramène en grande partie à « qu'allons-nous appeler système ? » dans un contexte spécifique.

Le système est un terme utilisé lorsque l'on souhaite caractériser un objet étudié ou conçu comme un tout, interconnecté, complexe, dont il est impossible de donner immédiatement une représentation complète et exhaustive, de le montrer, de le représenter graphiquement ou de le décrire par une expression mathématique, une formule, une équation, etc.

À différentes étapes de la représentation d'un objet en tant que système, dans diverses situations concrètes, différentes définitions du système peuvent être utilisées. De plus, à mesure que les représentations du système se précisent, que l'on passe à un niveau de description ou à un stade d'étude particulier, la définition du système non seulement peut, mais doit être affinée.

Au plus haut niveau d'abstraction, où les propriétés de tous les systèmes sont généralisées, on peut donner deux définitions mutuellement complémentaires du système, qui correspondent aux deux aspects les plus importants de l'activité humaine — la connaissance de la réalité et son action en retour :

• un système est le reflet, dans la conscience d'un sujet, des propriétés des objets et de leurs relations pour résoudre une tâche de recherche, de connaissance ;
• un système est une manière pour un sujet d'utiliser les propriétés des objets et les relations entre eux pour résoudre une tâche de conception, d'exploitation ou de gestion.

Attributs clés (caractéristiques) d'un système

Malgré la diversité des approches (voir Définitions du système), la plupart des descriptions d'un système incluent les attributs principaux suivants :

• Éléments (composants, parties) : Les unités constituant le système, considérées comme indivisibles à un niveau d'analyse donné.
• Liaisons et relations : Interactions ou dépendances stables entre les éléments, qui les unissent en un tout et limitent leurs degrés de liberté.
• Structure : La manière dont les éléments et les liaisons sont organisés, l'ordre de leur interaction, assurant la stabilité du système.
• Intégrité : La propriété d'un système de fonctionner comme un tout. Les propriétés du système en tant que tout ne se réduisent pas à la simple somme des propriétés de ses éléments.
• Frontières : Une ligne conventionnelle ou réelle qui sépare le système de son environnement externe. La définition des frontières dépend de l'observateur et des objectifs de l'analyse.
• Interaction avec l'environnement : Échange de matière, d'énergie ou d'information avec l'entourage par le biais d'entrées et sorties.
• Objectif ou Fonction : La finalité du système, l'état souhaité ou le résultat de son comportement. L'objectif peut être interne ou défini de l'extérieur (par exemple, par un supersystème ou un observateur).

Propriétés fondamentales (principes) des systèmes

Les systèmes possèdent des propriétés communes qui se manifestent indépendamment de leur nature :

• Émergence (Synergie, Holisme) : L'apparition dans un système de nouvelles qualités, absentes de ses éléments pris séparément. Les capacités du système en tant que tout peuvent dépasser la somme des capacités de ses parties.
• Hiérarchie : L'organisation du système par niveaux. Chaque élément peut être considéré comme un sous-système (un système de niveau inférieur), et le système lui-même fait partie d'un supersystème (un système de niveau supérieur).

Aspects dynamiques d'un système

Les systèmes existent et évoluent dans le temps :

• État : Fixation des valeurs des paramètres clés d'un système à un moment donné.
• Comportement : Processus de changement d'états du système dans le temps sous l'influence de facteurs internes et externes.
• Développement : Changement régulier, souvent irréversible, du système, menant à l'apparition de nouvelles structures, fonctions ou qualités.
• Cycle de vie : Séquence d'étapes par lesquelles un système passe, de sa conception à sa mise hors service.

Typologie des systèmes (classes principales)

Les systèmes sont classifiés selon divers critères pour faciliter leur analyse :

Selon l'interaction avec l'environnement :

• Ouverts : Échangent activement de la matière, de l'énergie et de l'information avec l'environnement. La plupart des systèmes réels sont ouverts.
• Fermés : N'échangent que de l'énergie avec l'environnement, mais pas de matière.
• Isolés : N'échangent ni matière ni énergie avec l'environnement (modèle théorique).

Selon l'origine :

• Naturels : Biologiques, géologiques, cosmiques, etc.
• Artificiels (créés par l'homme) : Techniques, organisationnels, sociaux, logiciels, etc.
• Mixtes (hybrides).

Selon la prévisibilité du comportement :

• Déterministes : Le comportement est entièrement déterminé par l'état initial et les entrées.
• Probabilistes (stochastiques) : Le comportement est décrit par des lois de probabilité.

Selon la nature des changements dans le temps :

• Statiques : Les paramètres et la structure ne changent pas avec le temps.
• Dynamiques : L'état change avec le temps.

Selon la complexité :

• Simples : Petit nombre d'éléments et de liaisons, facilement descriptibles.
• Complexes : Grand nombre d'éléments, liaisons variées, comportement non linéaire, haute complexité de description et de gestion.

Des classifications plus détaillées sont présentées dans l'article Classifications des systèmes.

Étude et modélisation des systèmes

L'étude des systèmes est le domaine de la théorie des systèmes, de l'approche systémique, de l'analyse systémique, de la cybernétique, de l'ingénierie des systèmes et d'autres disciplines scientifiques et d'ingénierie. L'outil principal d'étude est la modélisation — la construction de modèles représentant de manière simplifiée le système à des fins d'analyse, de prévision ou de conception, par exemple :

• Boîte noire (modèle fonctionnel) : le système est considéré comme un transformateur de signaux d'entrée en signaux de sortie.
• Modèle mathématique (abstrait) : le système est défini comme un ensemble d'éléments et de relations (modèle graphique ou algébrique). Par exemple, « une abstraction mathématique, un modèle d'un phénomène dynamique ».
• Modèle structurel : le système comme un réseau d'éléments et de liaisons (voir les définitions de Hall et Ursul).

Diversité des définitions

La description et les frontières de tout système dépendent de l'observateur (chercheur, concepteur, utilisateur) et des objectifs de l'examen (voir Objectif et subjectif dans l'analyse systémique). Cela conduit à l'existence de nombreuses définitions différentes du système, mettant l'accent sur ses divers aspects. L'évolution des conceptions sur ce qu'est un système est examinée dans l'article Concept de système.

Exemples de définitions :

• Un complexe de composants en interaction. (L. von Bertalanffy)
• Un ensemble d'éléments se trouvant dans des relations définies les uns avec les autres et avec l'environnement. (L. von Bertalanffy)
• Un tout composé de nombreuses parties. Un ensemble de caractéristiques. (C. Cherry)
• Un ensemble d'éléments interconnectés, distinct de son environnement et interagissant avec lui comme un tout. (F. I. Peregudov, F. P. Tarasenko)
• Un agencement, un ensemble ou une collection de choses liées ou corrélées de telle manière qu'elles forment ensemble une certaine unité, une entité ; un agencement de composants physiques liés ou corrélés de telle manière qu'ils forment ou agissent comme une unité intégrale. (DiStefano)
• Une combinaison d'éléments en interaction, organisés pour atteindre un ou plusieurs objectifs définis. (GOST R ISO/IEC 15288–2005)
• Un ensemble fini d'éléments fonctionnels et de relations entre eux, distingué de l'environnement conformément à un objectif défini dans un intervalle de temps donné. (V. N. Sagatovsky)
• Le reflet, dans la conscience du sujet (chercheur, observateur), des propriétés des objets et de leurs relations dans la résolution d'une tâche de recherche, de connaissance. (Yu. I. Chernyak)
• Un système S sur un objet A, relativement à une propriété (qualité) intégrative, est un ensemble d'éléments se trouvant dans des relations telles qu'elles engendrent cette propriété intégrative. (E. B. Agoshkova, B. V. Akhlibininsky)
• Un ensemble d'éléments intégrés et en interaction ou interdépendance régulière, créé pour atteindre des objectifs spécifiques, où les relations entre les éléments sont définies et stables, et où la performance ou la fonctionnalité globale du système est supérieure à la simple somme de ses éléments. (PMBOK)

Bibliographie

• Bertalanffy L. von. Théorie générale des systèmes. - Moscou : Progrès, 1969.
• Sadovsky V.N. Fondements de la théorie générale des systèmes. - Moscou : Nauka, 1974.
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• Peregudov F.I., Tarasenko F.P. Introduction à l'analyse systémique. - Moscou : École Supérieure, 1989.
• Système // Nouvelle encyclopédie philosophique : en 4 vol. / Institut de Philosophie de l'Académie des Sciences de Russie. - Moscou : Mysl, 2001.
• Système // Wikipédia. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система (consulté le 28.04.2025).
• Volkova V.N. Kozlov V.N. — Analyse systémique et prise de décision. Dictionnaire de référence. Moscou : École Supérieure, 2004
• Volkova V. N., Denisov A. A. — Théorie des systèmes et analyse systémique : manuel pour l'enseignement supérieur. Moscou : Éditions Yurayt, 2025
• Volkova V.N. — Origines et perspectives du développement des sciences des systèmes. Saint-Pétersbourg : Polytech-Press, 2022
• Recherches systémiques. Annuaire. Moscou : Éditions Nauka, 1969-88