Реферат: Терминология теории систем. Классификация систем. Закономерности систем

Интегративность. Этот термин часто употребляют как сино­ним целостности. Однако им подчеркивают интерес не к внеш­ним факторам проявления целостности, а к более глубоким причинам формирования этого свойства и, главное, - к его со­хранению. Интегративными называют системообразующие, системоохраняющие факторы, важными среди которых являются неоднородность и противоречивость ее элементов.

Коммуникативность. Эта закономерность составляет основу определения системы, предложенного В. Н. Садовским и Э. Г, Юдиным в книге «Исследования по общей теории систем». Систе­ма образует особое единство со средой; как правило, любая исследуемая система представляет собой элемент системы более высокого порядка; элементы любой исследуемой системы, в свою очередь, обычно выступают как системы более низкого порядка.

Иными словами, система не изолирована, она связана множе­ством коммуникаций со средой, которая не однородна, а пред­ставляет собой сложное образование, содержит надсистему (или даже надсистемы), задающую требования и ограничения исследу­емой системе, подсистемы и системы одного уровня с рассмат­риваемой.

Иерархичность. Рассмотрим иерархичность как закономер­ность построения всего мира и любой выделенной из него систе­мы. Иерархическая упорядоченность пронизывает все, начиная от атомно-молекулярного уровня и кончая человеческим обще­ством. Иерархичность как закономерность заключается в том, что закономерность целостности проявляется на каждом уровне иерархии. Благодаря этому на каждом уровне возникают новые свойства, которые не могут быть выведены как сумма свойств элементов. При этом важно, что не только объединение элемен­тов в каждом узле приводит к появлению новых свойств, кото­рых у них не было, и утрате некоторых свойств элементов, но и что каждый член иерархии приобретает новые свойства, отсут­ствующие у него в изолированном состоянии.

Таким образом, на каждом уровне иерархии происходят сложные качественные изменения, которые не всегда могут быть представлены и объяснены. Но именно благодаря этой осо­бенности рассматриваемая закономерность приводит к интерес­ным следствиям. Во-первых, с помощью иерархических пред­ставлений можно отображать системы с неопределенностью. Во-вторых, построение иерархической структуры зависит от це­ли: для многоцелевых ситуаций можно построить несколько иерархических структур, соответствующих разным условиям, и при этом в разных структурах могут принимать участие одни и те же компоненты. В-третьих, даже при одной и той же цели, если поручить формирование иерархической структуры разным исследователям, то в зависимости от их предшествующе­го опыта, квалификации и знания системы они могут получить разные иерархические структуры, т. е. по-разному разрешить качественные изменения на каждом уровне иерархии.

Эквнфинальвостъ. Это одна из наименее исследованных зако­номерностей. Она характеризует предельные возможности си­стем определенного класса сложности. Л. фон Берталанфи, пред­ложивший этот термин, определяет эквифинальность примените­льно к «открытой» системе как способность (в отличие от состо­яний равновесия в закрытых системах) полностью детерминиро­ванных начальными условиями систем достигать не зависящего от времени состояния (которое не зависит от ее исходных усло­вий и определяется исключительно параметрами системы). По­требность во введении этого понятия возникает начиная с неко­торого уровня сложности, например биологические системы.

В настоящее время не исследован ряд вопросов этой законо­мерности: какие именно параметры в конкретных системах обес­печивают свойство эквифинальности? как обеспечивается это свойство? как проявляется закономерность эквифинальности в организационных системах?

Историчность. Время является непременной характеристикой системы, поэтому каждая система исторична, и это такая же закономерность, как целостность, интегративность и др. Легко привести примеры становления, расцвета, упадка и даже смерти биологических и общественных систем, но для технических и ор­ганизационных систем определить периоды развития довольно трудно.

Основа закономерности историчности - внутренние проти­воречия между компонентами системы. Но как управлять раз­витием или хотя бы понимать приближение соответствующего периода развития системы - эти вопросы еще мало исследо­ваны.

В последнее время на необходимость учета закономерности историчности начинают обращать больше внимания. В частно­сти, в системотехнике при создании сложных технических комп­лексов требуется на стадии проектирования системы рассматри­вать не только вопросы разработки и обеспечения развития системы, но и вопрос, как и когда нужно ее уничтожить. Напри­мер, списание техники, особенно сложной - авиационной, «захо­ронение» ядерных установок и др.

Закон необходимого разнообразия. Его впервые сформулиро­вал У. Р. Эшби: чтобы создать систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием, нужно, чтобы сама система имела еще большее разнообразие, чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие. Этот закон достаточно широко применяется на практике. Он позволяет, например, получить рекомендации по совершенствованию системы управления предприятием, объединением, отраслью.

Закономерность осуществимости и потенциальной эффективно­сти систем. Исследования взаимосвязи сложности структуры си­стемы со сложностью ее поведения позволили получить количе­ственные выражения предельных законов для таких качеств си­стемы, как надежность, помехоустойчивость, управляемость и др. На основе этих законов оказалось возможным получение количественных оценок порогов осуществимости систем с точки зрения того или иного качества, а объединяя качества - предель­ные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем.

Закономерности ценообразования. Исследования процесса целеобразования в сложных системах философами, психологами и кибернетиками позволили сформулировать некоторые общие зако­номерности процессов обоснования и структуризации целей в конкретных условиях совершенствования сложных систем:

Зависимость представления о цели и формулировки цели от стадии познания объекта (процесса). Анализ понятия «цель» позволяет сделать вывод, что, формулируя цель, нужно стремиться отразить в формулировке или в способе пред­ставления цели ее активную роль в познании и в то же время сделать ее реалистичной, направить с ее помощью деятельность на получение определенного результата. При этом формулировка цели и представление о ней зависит от стадии познания объекта и в процессе развития представления об объекте цель может переформулироваться. Коллектив, формирующий цель, должен определить, в каком смысле на данном этапе рассмотрения объекта употребляется понятие цель, к какой точке «условной шкалы» («идеальное устремление в будущее» - «конкретный ре­зультат деятельности») ближе принимаемая формулировка цели.

Зависимость цели от внутренних и внешних факто­ров. При анализе причин возникновения цели нужно учитывать как внешние по отношению к выделенной системе факторы (внешние потребности, мотивы, программы), так и внутренние потребности, мотивы, программы («самодвижение» целостно­сти). При этом цели могут возникать на основе противоречий как между внешними и внутренними факторами, так и между внут­ренними факторами, имевшимися ранее и вновь возникающими в находившейся в постоянном самодвижении целостности. Это очень важное отличие организационных «развивающихся», от­крытых систем от технических (замкнутых, закрытых) систем. Теория управления техническими системами оперирует понятием цели только по отношению к, внешним факторам, а в открытых, развивающихся системах цель формируется внутри системы, и внутренние факторы, влияющие на формирование целей, явля­ются такими же объективными, как и внешние.

Возможность сведения задачи формирования общей (главной, глобальной) цели к задаче структуризации цели. Анализ процессов формулирования глобальной цели в сложной системе показывает, что эта цель возникает в сознании руководителя или коллектива не как единичное понятие, а как некоторая, достаточно «размытая» область. На любом уровне цель возникает вначале в виде «образа» цели. При этом достичь одинакового понимания общей цели всеми исполнителями, по-видимому, принципиально невозможно без ее детализации в виде упорядоченного или неупорядоченного набора взаимосвязанных подцелей, которые делают ее понятной и более конкретной для разных исполнителей. Таким образом, задача формулирования общей цели в сложных системах должна быть сведена к задаче структуризации цели.

Следующие закономерности являются продолжением двух первых применительно к структурам цели.

Зависимость способа представления структуры це­лей от стадии познания объекта или процесса (про­должение первой закономерности). Наиболее распрост­раненным способом представления структур целей является дре­вовидная иерархическая структура. Существуют и другие спо­собы отображения: иерархия со «слабыми» связями, табличное или матричное представление, сетевая модель. Иерархическое и матричное описание - это декомпозиция цели в пространстве, сетевая модель - декомпозиция во времени. Промежуточные подцели могут формулироваться по мере достижения преды­дущей, что может использоваться как средство управления. Перспективным представляется развертывание иерархических структур во времени, т.е. сочетание декомпозиции цели в про­странстве и во времени.

Проявление в структуре целей закономерности це­лостности. В иерархической структуре целей, как и в любой иерархической структуре, закономерность целостности проявля­ется на каждом уровне иерархии. Применительно к структуре целей это означает, что достижение целей вышележащего уровня не может быть полностью обеспечено достижением подцелей, хотя и зависит от них, и что потребности, мотивы, программы, влияющие на формирование целей, нужно исследовать на каж­дом уровне иерархии.

Системный подход и системный анализ

Применения системных представлений для анализа сложных объектов и процессов рассматривают системные направления, включающие в себя: системный подход, системные исследования, системный анализ (системологию, системотехнику и т. п.). За исключением системотехники, область которой ограничена тех­ническими системами, все другие термины часто употребляются как синонимы. Однако в последнее время системные направления начали применять в более точном смысле.

Системный подход. Этот термин начал применяться в первых работах, в которых элементы общей теории систем использова­лись для практических приложений. Используя этот термин, под­черкивали необходимость исследования объекта с разных сторон, комплексно, в отличие от ранее принятого разделения исследова­ний на физические, химические и др. Оказалось, что с помощью многоаспектных исследований можно получить более правиль­ное представление о реальных объектах, выявить их новые свой­ства, лучше определить взаимоотношения объекта с внешней средой, другими объектами. Заимствованные при этом понятия теории систем вводились не строго, не исследовался вопрос, каким классом систем лучше отобразить объект, какие свойства и закономерности этого класса следует учитывать при конкрет­ных исследованиях и т. п. Иными словами, термин «системный подход» практически использовался вместо терминов «комплекс­ный подход», «комплексные исследования».

Системные исследования. В работах под этим названием поня­тия теории систем используются более конструктивно: определя­ется класс систем, вводится понятие структуры, а иногда и пра­вила ее формирования и т. п. Это был следующий шаг в систем­ных направлениях. В поисках конструктивных рекомендаций по­явились системные направления с разными названиями: системо­техника, системология и др. Для их обобщения стал применяться термин «системные исследования». Часто в работах использовал­ся аппарат исследования операций, который к тому времени был больше развит, чем методы конкретных системных исследова­ний.

Системный анализ. В настоящее время системный анализ яв­ляется наиболее конструктивным направлением. Этот термин применяется неоднозначно. В одних источниках он определяется как «приложение системных концепций к функциям управления, связанным с планированием» [5]. В других - как синоним тер­мина «анализ систем» (Э. Квейд) или термина «системные ис­следования» (С. Янг). Однако независимо от того, применяется он только к определению структуры целей системы, к планирова­нию или к исследованию системы в целом, включая и функци­ональную и обеспечивающую части, работы по системному ана­лизу существенно отличаются от рассмотренных выше тем, что в них всегда предлагается методология проведения исследований, делается попытка выделить этапы исследования и предложить методику выполнения этих этапов в конкретных условиях. В этих работах всегда уделяется особое внимание определению целей системы, вопросам формализации представления целей. Некоторые авторы даже подчеркивают это в определении: системный анализ - это методология исследования целенаправленных си­стем (Д. Киланд, В. Кинг).

Термин «системный анализ» впервые появился в связи с зада­чами военного управления в исследованиях RAND Corporation (1948), а в отечественной литературе получил широкое распрост­ранение после выхода в 1969 г. книги С. Оптнера «Системный анализ для решения деловых и промышленных проблем».

В начале работы по системному анализу в большинстве случа­ев базировались на идеях теории оптимизации и исследования операций. При этом особое внимание уделялось стремлению в той или иной форме получить выражение, связывающее цель со средствами, аналогичное критерию функционирования или пока­зателю эффективности, т, е. отобразить объект в виде хорошо организованной системы.

Так, например, в ранних руководящих материалах по раз­работке автоматизированных систем управления (АСУ) рекомен­довалось цели представлять в виде набора задач и составлять матрицы, связывающие задачи с методами и средствами до­стижения. Правда, при практическом применении этого подхода довольно быстро выяснялась его недостаточность, и исследова­тели стали прежде всего обращать внимание на необходимость построения моделей, не просто фиксирующих цели, компоненты и связи между ними, а позволяющих накапливать информацию, вводить новые компоненты, выявлять новые связи и т. д., т. е. отображать объект в виде развивающейся системы, не всегда предлагая, как это делать.

Позднее системный анализ начинают определять как «процесс последовательного разбиения изучаемого процесса на подпроцессы» (С. Янг) и основное внимание уделяют поиску приемов, позволяющих организовать решение сложной проблемы путем расчленения ее на подпроблемы и этапы, для которых становится возможным подобрать методы исследования и исполнителей. В большинстве работ стремились представить многоступенчатое расчленение в виде иерархических структур типа «дерева», но в ряде случаев разрабатывались методики получения вариантов структур, определяемых временными последовательностями функций.

В настоящее время системный анализ развивается примени­тельно к проблемам планирования и управления, и в связи с уси­лением внимания к программно-целевым принципам в планиро­вании этот термин стал практически неотделим от терминов «целеобразование» и «программно-целевое планирование и упра­вление». В работах этого периода системы анализируются как целое, рассматривается роль процессов целеобразования в раз­витии целого, роль человека. При этом оказалось, что в систем­ном анализе не хватает средств: развиты в основном средства расчленения на части, но почти нет рекомендаций, как при рас­членении не утратить целое. Поэтому наблюдается усиление внимания к роли неформализованных методов при проведении системного анализа. Вопросы сочетания и взаимодействия фор­мальных и неформальных методов при проведении системного анализа не решены. Но развитие этого научного направления идет по пути их решения.

Теория БС с точки зрения системного анализа проблемы включает три основных научных направления:

кибернетику как науку об управлении, включающую анализ информационных процессов в системах с управлением;

исследование операций как науку, дающую количественное обоснование степени соответствия управления целевому назначе­нию системы;

экономические исследования (технико-экономические, военно-экономические исследования), дающие возможность анализиро­вать процесс функционирования основных средств системы.

Следовательно, предметом теории систем применительно к большим организационным системам является круг проблем. связанных с анализом целенаправленной деятельности коллекти­вов людей, функционирования техники, которой управляют люди, и техники с силами природы.