Эволюция системных представлений

1. 1.1. Эволюция системных представлений

Возникновение синергетики.
Это наука об универсальных законах
эволюции систем различной
природы.
Возникновение кибернетики.
Это наука об управлении и связи в
системах различной природы.
Возникновение общей теории систем.
Это наука о строении и закономерностях
систем различной природы.
Зарождение системных идей.
Еще древнегреческий философ
Аристотель обратил внимание на
то, что целое не сводимо к сумме
частей, его образующих.

2. 1.2. Понятие и определения системы. Эволюция определений системы

Элементы + связи + цель + наблюдатель
Ю.И. Черняк: «Система есть отражение в
сознании
субъекта
(исследователя,
наблюдателя)
свойств
объектов
и
их
отношений в решении задачи исследования,
познания».
Элементы + связи + цель
В.Н. Сагатовский: «Система – конечное
множество функциональных элементов и
отношений между ними, выделенное из
среды в соответствии с определенной
целью
в
рамках
определенного
временного интервала».
Элементы + связи
Л.фон Берталанфи: «Система - это
совокупность элементов, находящихся
в определенных отношениях друг с
другом и со средой».

3. 1.2. Понятие и определения системы. Конструктивное и кибернетическое определения системы

Материальновещественные
В
Х
О
Д
Ы
Энергетические
Информационные
Материальновещественные
ПРОЦЕССОР
В
Ы
Энергетические
Х
О
Информационные Д
Ы
Рис. 3. Конструктивное определение системы
СУБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
(УПРАВЛЯЮЩАЯ ПОДСИСТЕМА)
Информация об
объекте
управления
Управляющие
воздействия
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
(УПРАВЛЯЕМАЯ ПОДСИСТЕМА)
Рис. 4. Кибернетическое представление системы

4. 1.3. Понятия, характеризующие строение и функционирование систем

Системообразующие факторы
Структура
- объединяет элементы множества в систему
Функция (миссия)
- позволяет выделить систему из среды и
исследовать ее как целое
Структура системы – это состав ее
элементов и постоянные связи между ними.
Функция системы (миссия) – это основное
предназначение системы во внешней среде.
Связанные понятия:
Элемент системы – это предел деления
системы с точки зрения аспекта
рассмотрения, решения конкретной задачи,
поставленной цели.
Подсистема – это относительно независимая
часть системы, обладающая свойствами
системы.
Связь определяют как ограничение степени
свободы элементов.
Связанные понятия:
Цель – это желаемый результат
деятельности, желаемое состояние выхода
системы.
Задача – это мероприятие по достижению
цели.
Критерий – это показатель, позволяющий
оценивать и сравнивать анализируемые
объекты (альтернативные решения,
результаты деятельности и т.д.).
Структура системы несет в себе информацию о своем развитии и о факторах внешней
среды, воздействовавших на систему в ходе ее исторического движения.
С другой стороны, по словам Ст. Бира, «структура больших сложных систем есть такое их
свойство, которое порождает характерное для них поведение».

5. 1.3. Понятия, характеризующие строение и функционирование систем. Прямая и обратная связь

Прямая связь обеспечивает передачу воздействия (вещества, энергии, информации) с выхода
одного элемента на вход другого.
О1
О1
Рис. 6. Прямая связь между объектами
Обратная связь – обеспечивает передачу воздействия с выхода некоторого элемента на
вход того же элемента, либо непосредственно, либо через другие элементы.
Отрицательная обратная связь – воздействие, передаваемое с выхода управляемой
системы на её вход, обеспечивающее поддержание системы в заданном состоянии.
Положительная обратная связь – воздействие, передаваемое с выхода управляемой
системы на ее вход, предназначенное для перевода системы в новое состояние, которое зависит
от сложившейся конкретной ситуации.
X
Y
O
∆X
R
Рис. 3. Контур обратной связи
O – управляемая система (объект управления);
R – регулятор, оператор обратной связи (субъект управления);
X – вход (входные воздействия);
∆X – корректирующие воздействия;
Y – выход (выходные воздействия).

6. 1.4. Классификация систем. Классификация по взаимодействию со средой

О1
Рис. 7 а. Открытая система
О1
Рис. 7 б. Закрытая система
Открытая система способна обмениваться со средой материей,
энергией и информацией.
Закрытая система не способна обмениваться со средой материей,
энергией и информацией.

7. 1.4. Классификация систем. Классификация по характеру целенаправленности

Цель
СУБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
(УПРАВЛЯЮЩАЯ ПОДСИСТЕМА)
Информация об
объекте
управления
Управляющие
воздействия
ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ
(УПРАВЛЯЕМАЯ ПОДСИСТЕМА)
Цель
Управляющая система на основе переработки информации выбирает
цели и средства их достижения, организует целенаправленное воздействие
на управляемую систему.
Управляемая система не имеет целей, отличных от целей
управляющей системы, и в этом смысле не обладает целенаправленным
поведением.

8. 1.4. Классификация систем. Классификация по природе

Рис.9 в. Социально-экономическая система
Рис.9 а. Биологическая система
Рис.9 б. Техническая система
Биологические системы – живые организмы, популяции, биогеоцинозы и т.п.
Технические системы – это искусственные системы, созданные человеком
(машины, автоматы, системы связи).
Социально-экономические системы – системы, существующие в обществе,
обусловленные присутствием и деятельностью человека (хозяйство, отрасль,
предприятие).

9. 1.5. Экономическая (хозяйственная) система и её особенности

6
5
2
1
4
3
Экономическая, или хозяйственная, система – это система, в которой ресурсы и знания преобразуются в
удовлетворенные общественные потребности.
Отличительные свойства (особенности) хозяйственных систем (ХС) (нумерация соответствует рисунку):
1.Черты искусственных и естественных систем.
2. Целенаправленным поведением обладают все элементы ХС.
3.Динамизм и разнообразие целей (общественных потребностей), к которым необходимо приспосабливаться
хозяйственным системам.
4. Хозяйственной системе присущ специфический способ адаптации к изменяющейся среде, а именно изменение
собственной структуры без вмешательства извне.
5. Характер неопределенности, в которой функционирует система – определяется динамизмом окружающей среды.
6. Хозяйственным системам присуща неопределенность деятельности. Важным источником неопределенности в ХС
выступает свобода выбора способа преобразования ресурсов, доступная распорядителям.

10. 1.6. Закономерности систем

1.1
2.1
3.1
1.2
2.2
3.2
4.1
4.2
Закономерностью называют часто наблюдаемое, типичное свойство (связь или зависимость),
присущее объектам и процессам, устанавливаемое опытом.
Закономерности систем:
1. Закономерности взаимодействия части и целого:
1.1. Закономерность целостности (эмерджентность)
1.2. Интегративность
2. Закономерности иерархической упорядоченности систем:
2.1. Коммуникативность
2.2. Иерархичность
3. Закономерности функционирования и развития систем:
3.1. Историчность
3.2. Закономерность самоорганизации
4. Закономерности осуществимости систем:
4.1. Эквифинальность
4.2. Закон «необходимого разнообразия»
4.3. Закономерность потенциальной эффективности
4.3