Теория систем и системный анализ. Коротко о главном

Элемент системы – это объект, выполняющий определенные функции и не подлежащий дальнейшему разделению в рамках поставленной задачи.

Элемент не тождественен понятию «часть». «Часть» указывает на внутреннюю принадлежность чего-либо объекту, а «элемент» обозначает функциональную единицу.

Совокупность элементов может образовывать подсистему.

Подсистема – это система, являющаяся элементом данной системы.

Надсистема – это система, элементом которой является данная система.

Состав – это совокупность всех элементов, из которых состоит система.

Классификация элементов

По степени самостоятельности:

– программный – действует по жесткой программе;

– адаптивный – обладает способностью приспособления к изменениям в других элементах и окружающей среде;

– инициативный – обладает способностью целенаправленно изменять собственное состояние и состояние других элементов системы.

По длительности существования:

– постоянный – имеет относительно длительное время существования;

– временный – существующий временно.

По временной принадлежности:

– элемент прошлого (атавизм) – остался от прошлых этапов жизни системы;

– элемент настоящего – характерен для настоящего времени существования системы;

– элемент будущего – свойственен для будущего данной системы (инновационный элемент).

Система развивается в направлении отмирания атавизмов и постепенной трансформации элементов настоящего под воздействием связей с элементами будущего.

По роли в системе:

– основной – играет главную роль в системе;

– неосновной – играет второстепенную роль в системе;

По активности в системе:

– активный – воздействует на процессы в системе;

– пассивный – слабо воздействует на процессы в системе.

По характеру воздействия на систему:

– определенный (предсказуемый) – оказывает вполне определенное воздействие на систему;

– неопределенный (непредсказуемый) оказывает непредсказуемое воздействие на систему.

Связи

Связи элементов обеспечивают возникновение и сохранение целостности свойств системы.

Связи – компоненты системы, осуществляющие взаимодействие между ее элементами, а также между системой в целом и внешней средой.

Типы связей:

материальные – обеспечивают передачу вещества между элементами системы;

энергетические – обеспечивают передачу энергии между элементами системы;

информационные – обеспечивают передачу информации между элементами системы.

Связи первого порядка реализуют основные функции системы, связи второго порядка – вспомогательные функции, а связи третьего порядка – это излишние, противоречивые связи, как правило, мешающие нормальному функционированию системы.

По характеру (виду) различают связи подчинения, порождения (генетические), равноправные и связи управления.

Связи обеспечивают перетекание материальных, энергетических и информационных потоков между элементами, а также между элементами системы и внешней средой. Это означает, что у каждого элемента есть входы и выходы, через которые эти потоки перетекают от одного элемента к другому. Поэтому с кибернетической точки зрения:

Связь – это способ взаимодействия входов и выходов элементов системы между собой и с окружающей средой.

Прямая связь – непосредственное воздействие одного элемента на другой (связь между выходом одного элемента и входом другого).

Обратная связь – воздействие результатов функционирования элемента на характер этого функционирования (связь между выходом и входом одного элемента).

Обратная связь характеризует, как изменения во входящих в элемент потоках сказываются на его функционировании и формировании выходных потоков элемента.

Пример. В зависимости от текущей температуры окружающей среды (входной информационный поток) воздушный кондиционер будет стремиться повысить или снизить температуру: изменить интенсивность нагрева/охлаждения воздуха – собственное состояние, которое приведет к изменению выходного материального потока – температуры воздуха.

Отрицательная обратная связь (ООС) уменьшает влияние входного воздействия на интенсивность выходных потоков.

Примеры ООС.

1) Сливной бачок. По мере наполнения уровень воды поднимается, поплавок всплывает и блокирует дальнейшее поступление воды.

2) Едем по дороге, где разрешена скорость 60 км/час. Спидометр показывает 65 км/час. Снижаем скорость до разрешенной.

3) Волки ловят и съедают зайцев. Зайцев становится меньше – меньше простор для охоты. Часть волков вымирает, поскольку им нечего есть.

4) Спрос на товары падает. Поставщики видят, что склады переполняются и выдают меньше заказов их производителям. Производство сокращается.

5) По реакции собеседника видим, что тема разговора его не очень интересует. Переходим к другой теме.