Понятие системы. Свойства, характеристика систем

Под термином система будем понимать организованное множество элементов любой природы, как-то связанных друг с другом и функционирующее во имя исполнения общих целей.

Вообще говоря, любой предмет является системой, так как он состоит из частей, а части взаимодействуют. То, что мы исследуем, с чем имеем дело - это и есть система.

Карандаш, книга, кукла, кровать… - это системы. Системный анализ изучает системы любой природы и любой сложности

С точки зрения системного подхода, объекты, входящие в данную систему должны рассматриваться и сами по себе и в связи со многими другими объектами и явлениями. Ни одно живое существо, ни один коллектив, ни одна машина не могут существовать вне связи со своим окружением. Но описать и учесть все связи практически невозможно, и теоретически бессмысленно. Достаточно выделить только наиболее устойчивые связи, непосредственно и значительно влияющие на решение поставленной задачи и поддающиеся реальной оценке. Вот для этой конкретной цели и используются понятия системного подхода.

Системный подход – это способ познания.

Мир системен, а мышление не системно. Мир представляет собой гигантскую систему, тоже состоящую из сложнейших систем. Однако, у систем любой природы много общего. Если знать это общее, то мы окажемся в очень выгодной ситуации, когда мы до начала исследования конкретной системы уже очень много знаем о ней. В этом и заключается одна их прелестей науки.

Мир настолько сложен, что изучить его "в целом, во всех подробностях и сразу" - невозможно, хотя к этому и надо стремиться. Поэтому мир изучают по частям, называя такое изучение анализом (от греч. - "расчленение"). Анализ системы – это изучение её частей и связей между ними (внутренних связей), а также связей между системой и внешним миров (внешних связей). Любое изучение следует начинать с анализа. Надо хорошо знать, с чем имеешь дело. Без анализа нет синтеза (соединение частей в единое целое на основе знаний, полученных при анализе). Творчество – это создание нового, синтез на основе анализа.

Если система может вырабатывать решения, она называется сложной. Если в составе сложной системы есть человек, то систему называют большой. Мы будем иметь дело с простыми системами и со сложными большими системами, имеющими право выбора. Примером сложной большой системы является человек, фирма (предприятие), общество.

Для большей четкости и краткости изложим системный подход в форме операционных правил.

Набор характеристик систем

Существует огромное количество различных систем: материальных, абстрактных (понятия, гипотезы, теории…), социальных, технических, биологических, педагогических и т. п. Но у всех систем единый набор характеристик, хотя значения самих характеристик разные.

Любая система имеет:

· Цели создания (существования) системы.

· Состав и характеристики частей (структура).

· Связи внутренние (между частями) и внешние (с другими системами).

· Ресурсы, потребляемые системой (информационные, материальные, энергетические).

· Продукты, вырабатываемые системой (полезные и вредные человеку).

· Функционирование системы (поведение).

Свойства систем

Главным свойством системы является ее целостность, то есть появление таких новых свойств, которых нет у каждой ее части в отдельности. Это явление называют несводимостью свойств.

Основное свойство сложных систем – это наличие цели.
Любая система создается для достижения каких то целей. Большие системы, как правило, многоцелевые. Под влиянием внешних условий и с течением времени цели могут меняться.

Каждая система создается в интересах системы более высокого уровня. Так детей в школе объединяют в классы в целях экономии затрат на их обучение, то есть в интересах всего общества.

Важнейшим свойством сложных систем является их способность к управлению и самоуправлению. Управление нужно для более эффективного выполнения целей.

Наука говорит, что сложность больших систем имеет тенденцию увеличиваться. Отсюда следует, что ждать простой жизни не приходится.

Системы могут обмениваться материей, энергией и информацией.

Для сложных систем характерна неоднородность частей, например, по составу и функциям.

В процессе своей жизни системы проходят 4 значимых этапа: зарождение, развитие, старение, гибель. Например, у людей: рождение; детство – отрочество – юность - зрелость; старость; смерть.

Системность и иерархичность мира

Нас окружают системы. Все они состоят из частей, которые называют подсистемами (ПС). В свою очередь сами системы являются частью систем более высокого уровня, называемых надсистемами (НС), которые в свою очередь, входят как часть в надсистемы еще более высокого уровня, называемых наднадсистемами и т.д.

Иерархия - это определенный порядок расположения элементов в системе, например, от высшего к низшему или в порядке подчинения. Например, директор школы, заведующий учебной частью школы, учитель, ученик,…

Иерархическая структура необходима для эффективного управления. Человек не может эффективно управлять более 10 – 15 людьми, если они выполняют независимые операции, но может эффективно управлять целой страной, если правильно построена иерархическая системы и власти и подчинения.

Делить систему на подсистемы можно различными способами, по разным критериям. Число выделяемых подсистем в системе может быть любым, так же как и число надсистем, в которые эта система входит как часть. Например, окно состоит из рамы, переплета, стекол, форточки, задвижек, петель. Это подсистемы. С другой стороны, надсистемами окна могут быть: дом, автобус, вагон, автомобиль... - те системы, в которые окно входит как их часть.

Мы даже не можем представить себе мир несистемным. Например, трудно себе представить человека, у которого нет четко выраженных органов (глаза, руки, сердце, почки...), а все функции выполняет некий "бесструктурный бульон".

Системный эффект

Рассмотрим ещё одно очень важное положение системного подхода:

Свойства организованной системы не есть сумма свойств её частей, а нечто большее. Это нечто большее называют системным эффектом.

Например, объединили много прутьев или веток и получили метлу, с помощью которой можно подметать. Это и есть системный эффект, ради которого и создавалась система, ведь каждым прутиком (веточкой) в отдельности подметать было бы затруднительно.

Или: объединили два ствола, получили двустволку и вместе с ней возможность стрелять мелкой дробью, когда дичь близко, и крупной - "в угон", когда дичь далеко. Это – системный эффект. Кроме того, вместо двух получаем: один приклад, один прицел, один ремень, один чехол, один шомпол... А вот эти неожиданные выигрыши, получившиеся от объединения частей в систему (двух одноствольных ружей в одну двустволку) помимо системного эффекта, называют сверхэффектом.

Как правило, и целью и результатом объединения частей в систему бывает системный эффект. Сверхэффект – неожиданный, заранее непредвиденный дополнительный результат объединения частей в систему.

Можно записать такую условную формулу:

Рассмотрим систему - автомобиль. Подсистемы автомобиля - колеса, кузов, двери, двигатель... Системный эффект - возможность перевозить людей и грузы. Это – положительный, заранее ожидаемый системный эффект, то, ради чего была сделана система. Но, как правило, в результате создания системы появляются и отрицательные системные эффекты: выхлопные газы, возможность наезда, затраты бензина...

Выходит, что положительный системный эффект - это цель создания системы, а сама система ("железки") - это расплата за положительный системный эффект. А отрицательный системный эффект - это расплата за наши ошибки при конструировании системы и при ее использовании.

Сверхэффект - непредусмотренный, неожиданный системный эффект, он также может быть и положительным (например, можно вечером осветить фарами автомобиля поляну для пикника), и отрицательным (например, непредвиденное увеличение налога за техосмотр автомобиля).