Понятия, характеризующие строение систем

Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Представление о неделимости связано с целью рассмотрения объекта как системы. Таким образом, элемент — предел членения системы с точки зрения решения конкретной задачи.

Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением на подсистемы, более крупные, чем элементы, но более мелкие, чем система в целом.

Возможность деления системы на подсистемы связана с вычленением совокупности элементов, способных выполнять относительно независимые функции, направленные на достижение общей цели системы. Для подсистемы должна быть сформулирована подцель, являющаяся ее системообразующим фактором.

Если стоит задача не только выделить систему из окружающей среды и исследовать ее поведение, но и понять ее внутреннее строение, нужно изучать структуру системы. Термин «структура» происходит от латинского structura — «строение», «расположение», «порядок».

Существуют различные виды структур. Наиболее известные из них представлены на рис. 1.

Сетевая

Рис.1. Виды структур

Структура системы включает в себя ее элементы, связи между ними и атрибуты этих связей.

Связь — понятие, выражающее необходимые и достаточные отношения между

элементами. Атрибутами связи являются:

• направленность;

• сила;

• характер.

По направленностисвязи разделяются на направленные и ненаправленные. Направленные связи, в свою очередь, делятся на прямые и обратные.

По силе проявлениясвязи делятся на слабые и сильные.

По характерусвязи разделяются на связи подчинения и связи порождения. Первые можно разделить на линейные и функциональные; вторые характеризуют причинно-следственные отношения.

Классификация систем

Рассмотрим сначала некоторые разновидности систем. Абстрактные системы — это системы, все элементы которых являются понятиями.

Конкретные системы — это системы, элементы которых являются физическими объектами.

Они разделяются на естественные (возникающие и существующие без участия человека) и искусственные (созданные человеком).

Открытые системы — обменивающиеся с внешней средой веществом, энергией и информацией.

Закрытые системы — это системы, у которых нет обмена с внешней средой.

В чистом виде открытых и закрытых систем не существует.

Динамические системы занимают одно из центральных мест в общей теории систем.

Такая система представляет собой структурированный объект, имеющий входы и выходы, объект, в который в определенные моменты можно вводить и из которого можно выводить вещество, энергию, информацию. Динамические системы представляются как системы, в которых процессы протекают во времени непрерывно, и как системы, в которых все процессы совершаются только в дискретные моменты времени. Такие системы называют дискретными динамическими системами.

Адаптивные системы — системы, функционирующие в условиях начальной неопределенности и изменяющихся внешних условиях.

В теории управления адаптацией называют процесс накопления и использования информации в системе, направленной на достижение оптимального состояния при начальной непосредственности и изменяющихся внешних условиях.

Иерархические системы — системы, элементы которых сгруппированы по уровням, вертикально соотнесенным один с другим; при этом элементы уровней имеют разветвляющиеся выходы.

Всем иерархическим системам свойствен ряд характеристик:

• последовательное вертикальное расположение уровней, составляющих систему (подсистему);

• приоритет действий подсистем верхнего уровня (право вмешательства);

• зависимость действий подсистемы верхнего уровня от фактического исполнения нижними уровнями своих функций;

• относительная самостоятельность подсистем, что обеспечивает возможность сочетания централизованного и децентрализованного управления сложной системой.

Рассмотрим некоторые виды классификации систем по различным признакам.

• Классификация систем по происхождению (рис. 2).

• Классификация систем по описанию переменных (рис. 3).

• Классификация систем по способу управления (рис. 4).

• Классификация систем по типу их операторов (рис. 5).

Рис. 2.Классификация систем по происхождению

Рис. 3.Классификация систем по описанию переменных

Рис. 4.Классификация систем по способу управления

Рис. 5.Классификация систем по типу операторов

Свойства систем.Анализ рабочего определения системы позволяет выделить некоторые из ее общих свойств:

- любая система представляет собой комплекс взаимосвязанных элементов;

• система образует особое единство с внешней средой;

• любая система представляет собой элемент системы более высокого порядка;

• элементы, составляющие систему, в свою очередь, выступают в качестве систем более низкого порядка.