Концепции системы в системном анализе

Концепции системы в системном анализе

В научной и учебной литературе существует большое количество определений и понятий «системы». Кроме того, это понятие вошло достаточно широко для объяснения ряда обобщений – социальная система, система распределения доходов, система среднего образования и так далее. Это обусловлено как многообразием приложений и обобщений системного анализа и системного подхода, так большим количеством научных школ, которые занимаются теоретическими и прикладными задачами системного анализа. Поэтому, как определяет Б.И. Кудрин «…применение этого термина – удачное или неудачное, в большей мере объясняет квалификацию исследователей, а полученное решение, тем более». Обобщая современные научные и учебные публикации можно выделить из них следующее значения, составляющие термин «система»:

1.Система представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов и является некоторым объединением и обобщением изучаемых свойств, выполняемых функций, общих признаков, общих назначений использования.

2.Система образует особое единство со средой, которое определяется ее внешними дополнениями, объясняющими и показывающими место системы в реальном мире и ее информационные, материальные и энергетические связи с реальным миром.

3.Как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка, разделение и иерархия систем производится при помощи границ системы.

4.Элементы любой исследуемой системы в свою очередь вы­ступают как системы более низкого порядка, назначение которых определяется функциями системы более высокого порядка и иерархии.

5.Система может иметь множество описаний, которые могут представлять ее «информационный образ», зависящий от задачи исследований.

6. Система не может быть полностью и однозначно описана «в терминах и определениях самой себя (законов, правил и описаний внутреннего функционирования), для описания системы необходимы внешние дополнения».

7.Любая система имеет информационный, энергетический и материальный вход, соответственно такой же выход и описания преобразований «вход  – выход», а также реакции системы на воздействия внешнего мира, на все преобразования и воздействия внешнего мира.

8. Исследователь или аналитик, изучающий систему, всегда находится вне системы, а не внутри ее, поэтому он видит роль и место системы с ее свойствами и законами функционирования, целями, критериями и стратегией по отношению к внешнему миру и обязательно рассматривает систему как составную часть внешнего мира.

Приведенные выше описания, утверждения, определения и положения объектно-ориентированы для следующих целей, поставленных перед данным курсом лекций:

привести аксиоматику и наиболее полный и непротиворечивый понятийный аппарат системного анализа для усвоения методологии системного анализа;

для усвоения системных основ анализа и решения проблем управления экономикой, отдельными экономическими и социально-экономическими объектами;

для принятия управленческих решений;

для системного анализа функционирования организаций, а также рассмотрения других вопросов из области управления.

Уточним, что приведенные ранее утверждения определения и положения (пп. 1-8) обладают следующими недостат­ками:

они неоднозначны и носят описательный характер;

в определениях отсутствует четкие понятия цели системы;

они не допускают формализации.

Причем, как видно, приведенные определения по своему характеру относятся более к материальным системам, чем к организационно-экономическим, в то время как в сфере управления приходится иметь дело, в значительной мере, с системными информационными процессами.

Термин «элемент» плохо раскрывает взаимосвязь, о которой говорится в п. 4 определения. Принятым и более содержательным термином является «подсистема». Другими определениями, встречающимися в научной литературе, являются:

1.Система — это множество взаимосвязанных элементов, ограниченных в пространстве и времени некоторой границей. (Л. Берталанфи)

2.Система — это нечто, состоящее из множества (конечного или бесконечного) элементов, внутри которого можно определить множество связей таким образом, что одни связи можно вывести из других или из связей между элементами можно вывести ха­рактер поведения системы или ее историю. (А. Раппопорт)

3.Система — набор взаимодействующих подсистем как инстру­мент исследования. (Дж. Беккет)

4.Система – математическое и, одновременно, информационное описание произвольно выделенной части исследуемого реального мира. Эта выделенная часть, прежде всего, соотносится с целью исследований и возможностью ее математического описания. (Р. Калман).

5.Система – формальное представление всего многообразия реального мира через комбинацию составляющих его функций, свойств и компонент (Д.Чейз)

Эти определения ничего не дают кроме констатации факта наличия в системе элементов взаимных связей между ними, целей исследований и способов описания. Лучшее из них по нашему мнению — определение Р. Калмана. Однако, следуя ему, едва ли можно вывести цель того или иного исследуемого технического или экономического процессов, структурного подразделения или организации, что мы, в последствии, должны назвать системой.

Но если человек выполняет сознательную цель исследований, то в определение системы, связанной с деятельностью людей, необходимо ввести понятие смысла этой деятельности или цели. Исходя из задач управления и исследования законов функционирования технических, орга­низационно-экономических и социальных систем и проблем, возникающих в них, примем для дальнейшего следующее уточнение термина «система»; сис­тема — это комплекс взаимосвязанных частей, элементов или подсистем, объединенных исследователем для достижения некоторой цели или набора целей. Дополнительным признаком системы является принадлежность каждого элемента и каждой связи между элементами к выполнению целевой функции.

Следуя определению Р. Калмана, система в целом и, каждая подсистема в отдельности имеют формальные описатели и измерители своей деятельности, включающие измеритель дости­жения целей всей системы. В системном анализе и ряде других наук, связанных с управлением, измеритель или меру выполнения целей называют критерием. Система связана с реальным миром (внешней средой), оказыва­ющим воздействие на все аспекты ее деятельности и система, в свою очередь, воздействует на реальный мир.

Система, включая в себя подсистемы более низкого порядка, сама является подсистемой системы более высокого порядка. В.М. Глушков считает, что «…всякая технико-технологическая, социальная или организационно-экономическая система является развивающейся во времени системой», она имеет свое начало в прошлом и продолжение в будущем. Функционирование системы имеет цель, критерии оценки ее выполнения и стратегию ее достижения. Все системы имеют ограниченный во времени цикл своего существования – жизненный цикл.

Это определение дает возможность начинать рассмотрение системы с точки зрения смысла ее существования — се функций и целей, оно содержит идею взаимосвязи и внутреннего развития системы. Мы, прежде всего, задаемся не вопросом о том, как организо­вана и как функционирует система, а вопросом — для чего она существует, какова ее цель, посвящая дальнейшее исследование, в основном, изучению того, как эта цель достигается. Под системой можно понимать не только материальную сис­тему как таковую, предприятие, организацию, систему во­оружения, но и процессы — решение экономических задач, обработку информа­ции, решение проблем хозяйственной деятельности, взаимодейст­вия звеньев управления, построения планов развития и так далее. Системный подход подчеркивает необходимость целостного комплексного рассмотрения проблем, процессов и деятельности различных «частей реального мира».

Поэтому, уточним, что исследова­ние и анализ вопросов и проблем, с точки зрения системного подхода, предусматривает рассмотрение всех связей в пределах ограничений, накладываемых определенными экономическими, политическими, научными или какими-либо иными соображе­ниями, например, с целью выбора лучшего решения.    

Системный подход подчеркивает необходимость целостного комплексного рассмотрения проблем и исследования деятельности системы. Исследова­ние и анализ вопросов и проблем, с точки зрения системного подхода, предусматривает рассмотрение всех связей в пределах ограничений, накладываемых определенными экономическими, политическими, научными или какими-либо иными соображе­ниями, с целью выбора лучшего решения. Системный подход прямо противоположен практике локального, временного исследования и решения проблем, без учета последствий этих решений в будущем.

Приведенное выше определение системы Р. Калмана является достаточно полным, однако оно требует некоторого дополнительного пояснения. Исходя из того, что определяющим в системе является цель ее дельности, мы этим самым допускаем, что та же самая цель в принципе может быть достигнута различными альтернативными путями. Достижение цели и показатели эффективности деятельности системы могут быть улучшены за счет изменений, осуществляемых внутри самой системы. Эти изменения могут быть достигнуты за счет внутренней структуры системы.

Первым концептуальным вопросом системного анализа является внутренняя изменчивость системы, которая обуславливается как изменчивостью целей исследований, так и развитием системы во времени. Одна и та же система в зависимости от целей исследований может иметь различную внутреннюю структуру, причем структура может изменяться во времени. Таким образом, система не является чем-то один раз навсегда данным. В соответствии со своими внутренними возможностями, требованиями, условиями вышестоящей системы и среды в нее могут вноситься изменения. Важно, чтобы эти изменения улучшали эффективность деятельности по достижению целей, установленных для рассматри­ваемой системы.

Вторым концептуальным вопросом является вопрос о том, кто определяет цели исследований, способы описания ее функционирования и критерии оценки деятельности системы. В принципе, как это и следует из нашего определения, они устанавливаются вышестоящей системой через цели и стратегию исследуемой системы. Однако в ряде случаев цели системы определяются средой, в частности потребителем продукции.

Третьим концептуальным вопросом является вопрос о том, кто дол­жен предусматривать внесение соответствующих изменений в характер деятельности и структуру системы, кто и каким образом корректирует цели системы, определяет критерии, разрабатывает и реализует стратегию на выделенный (или заданный) временной интервал.

Все эти три вопроса будут рассмотрены в ходе дальнейшего изложения, поэтому, рассматривая организацию (или предприятие, фирму, отдельную производственную структуру или процесс) как систему и исходя из приведенного ранее определения, системный анализ обращает внимание на следующие семь основных моментов:

1.Цели системы (целевую функцию) и численные критерии оценки достижения этих целей.

2.Внешняя среда, ограничения и требования, накладываемые на все параметры сис­темы внешней средой, влияние внешних воздействий на динамику параметров системы.

3.Материальные, энергетические и информационные ресурсы системы.

4.Компоненты системы или ее подсистемы (элементы), их деятельность, законы функционирования системы, цели и критерии оценки качества функционирования подсистем, включая информационные, материальные и энергетические связи между подсистемами.

5.Границы системы, определяющие место системы в реальном мире, определяемые связями элементов системы, если разрыв связей между элементами не изменяет состояние и параметры системы, то данный элемент не принадлежит рассматриваемой системе.

6.Устойчивость системы как свойство сохранять или изменять в заданных пределах структуру, параметры и топологию системы при взаимодействиях с внешней средой для выполнения заданной цели.

7.Управление системой как возможность приведения путем воздействий на нее из известного фактического состояния в требуемое заданное состояние за требуемый временной интервал.

Скачано с www.znanio.ru