Rendszer

A rendszer ( más görög σύστημα  „részekből álló egész; kapcsolat”) egymással kapcsolatban és kapcsolatban álló elemek halmaza , amely bizonyos integritást, egységet alkot [1] .

Az egész nagyobb, mint a részek összege.

A "rendszer" kifejezés használatának szükségessége azokban az esetekben merül fel, amikor hangsúlyozni kell, hogy valami nagy, összetett, nem teljesen egyértelmű, ugyanakkor egész, egységes. A "készlet", "készlet" fogalmaival ellentétben a rendszer fogalma a rendezettséget, az integritást, az építési, működési és fejlesztési minták jelenlétét hangsúlyozza [2] (lásd alább ).

A mindennapi gyakorlatban a „rendszer” szó többféle jelentésben is használható, különösen [3] :

• elmélet , mint például Platón filozófiai rendszere ;
• osztályozás , például D. I. Mengyelejev kémiai elemeinek periodikus rendszere ;
• gyakorlati tevékenység módszere , például a Sztanyiszlavszkij-rendszer ;
• szellemi tevékenység szervezésének módja , például számrendszer ;
• természeti objektumok halmaza , például a Naprendszer ;
• a társadalom valamely tulajdonsága , például politikai rendszer , gazdasági rendszer stb.;
• megállapított életnormák és magatartási szabályok összessége, például egy jogrendszer vagy egy erkölcsi értékrendszer;
• szabályszerűség („a tetteiben egy rendszer nyomon követhető”);
• konstrukciós elv („az új rendszer fegyvere”);
• satöbbi.

A rendszerek tanulmányozását olyan mérnöki és tudományos tudományágak végzik, mint az általános rendszerelmélet , rendszerelemzés , rendszertan , kibernetika , rendszermérnöki , termodinamika , TRIZ , rendszerdinamika stb .

Rendszerdefiníciók

A "rendszer" fogalmának legalább több tucat különböző definíciója létezik, a kontextustól, a tudásterülettől és a kutatási céloktól függően [2] [4] . A definíciók különbségét leginkább az befolyásolja, hogy a "rendszer" fogalmában kettősség mutatkozik: egyrészt objektíven létező jelenségekre utal, másrészt vizsgálati és ábrázolási módszerként. jelenségek, vagyis szubjektív modellként.valóság [4] .

E kettősség kapcsán a definíciók készítői két különböző problémát próbáltak megoldani: (1) objektív módon megkülönböztetni egy „rendszert” a „nem rendszertől” és (2) megkülönböztetni valamilyen rendszert a környezettől. Az első megközelítés alapján a rendszer leíró (leíró) definícióját adtam meg, a második alapján - konstruktív, esetenként kombinálják [4] .

Így a Nagy orosz enciklopédikus szótár preambulumában megadott definíció tipikus leíró meghatározás. További példák a leíró definíciókra:

• A rendszer egymásra ható komponensek komplexuma ( L. von Bertalanffy ). [5]
• Rendszer - egymással és a környezettel bizonyos kapcsolatban álló elemek összessége (L. von Bertalanffy) [6] .
• A rendszer egymással összefüggő elemek halmaza, amelyek el vannak szigetelve a környezettől és kölcsönhatásba lépnek vele, mint egésszel ( F. I. Peregudov , F. P. Tarasenko ) [7] .

A leíró definíciók a rendszertudomány korai időszakára jellemzőek, amikor csak elemeket és kapcsolatokat tartalmaztak. Aztán a rendszerről alkotott elképzelések során elkezdték figyelembe venni a rendszer célját (funkcióját), majd ezt követően a megfigyelőt (döntéshozó, kutató, tervező stb.) [2] . Így a rendszer modern felfogása magában foglalja a rendszer funkciójának vagy rendeltetésének meglétét a megfigyelő vagy kutató szemszögéből , amely kifejezetten vagy implicit módon bekerül a definícióba.

Példák a tervezési meghatározásokra:

• Rendszer - egy vagy több cél elérése érdekében szervezett kölcsönható elemek kombinációja (GOST R ISO IEC 15288-2005) [8] .
• Rendszer - a funkcionális elemek és a köztük lévő kapcsolatok véges halmaza , egy adott célnak megfelelően egy bizonyos időintervallumon belül elszigetelve a környezettől ( V. N. Sagatovsky ) [9] .
• A rendszer az alany (kutató, megfigyelő) elméjében tükröződik a tárgyak tulajdonságairól és kapcsolatairól a kutatás, tudás ( Yu. I. Chernyak ) problémájának megoldásában [10] .
• Az S rendszer az A objektumon az integráló tulajdonság (minőség) tekintetében olyan elemek halmaza, amelyek olyan kapcsolatban állnak, amelyek ezt az integratív tulajdonságot generálják (E. B. Agoshkova, B. V. Akhlibininsky) [11] .
• A rendszer integrált és rendszeresen kölcsönhatásba lépő vagy egymástól függő elemek gyűjteménye, amelyeket bizonyos célok elérése érdekében hoztak létre, ahol az elemek közötti kapcsolatok meghatározottak és stabilak, és a rendszer teljesítménye vagy funkcionalitása jobb, mint az elemek egyszerű összege ( PMBOK ) [3] .

Bizonyos típusú rendszerek tanulmányozása során a rendszer leíró definícióit tekintjük érvényesnek; Így Yu. A. Urmantsev rendszerelméleti változata, amelyet viszonylag fejletlen biológiai objektumok, például növények tanulmányozására alkotott meg, nem tartalmazza a cél fogalmát, mint szokatlan az objektumok ezen osztályában [2] .

A rendszert jellemző fogalmak

A rendszer definícióiban szereplő és szerkezetét jellemző fogalmak [2] :

• Egy elem  a rendszer felosztásának határa a mérlegelés, a konkrét probléma megoldása, a kitűzött cél szempontjából.
• Egy komponens, egy alrendszer  a rendszer viszonylag független része, amely rendelkezik a rendszer tulajdonságaival, és különösen van egy részcélja.
• Kommunikáció, reláció  - az elemek szabadságfokának korlátozása : az egymással kölcsönhatásban (kapcsolatban) lévő elemek elveszítik a potenciálisan birtokolt tulajdonságaik vagy szabadságfokok egy részét; maga a rendszer egésze új tulajdonságokra tesz szert.
• Szerkezet  - a rendszer működése során alig változó, a rendszer létét és alapvető tulajdonságait biztosító leglényegesebb komponensek és kapcsolatok. A struktúra jellemzi a rendszer szerveződését, az elemek és kapcsolatok időbeni stabil rendeződését.
• A cél  egy összetett fogalom, a megismerés kontextusától és szakaszától függően, különböző tartalommal: „ideális törekvések”, „végeredmény”, „tevékenységre való ösztönzés” stb. Számos összetett rendszert (például társadalmi rendszereket ) jellemeznek. különböző szintű, gyakran inkonzisztens célok [12] jelenlétével .

A rendszer működését és fejlődését jellemző fogalmak [2] :

• Állapot  - azonnali "fotó", "szelet" a rendszerről; a rendszerparaméterek értékeinek rögzítése egy adott időpontban.
• Viselkedés  – a rendszer egyik állapotból a másikba való átmenet ismert vagy ismeretlen mintái, amelyeket mind a külső környezettel való interakció, mind pedig magának a rendszernek a céljai határoznak meg.
• A fejlődés , az evolúció  egy rendszer időbeli szabályos változása, amelyben nemcsak állapota, hanem fizikai természete, szerkezete, viselkedése, sőt célja is megváltozhat.
• Az életciklus  a rendszer fejlesztési folyamatának szakaszai, kezdve attól a pillanattól kezdve, hogy felmerül az igény egy ilyen rendszerre, és egészen annak eltűnéséig.

Rendszerszintű szabályszerűségek

• A környezettől való elhatárolódás , integrativitás  - a rendszer egy absztrakt entitás, amelynek van integritása és határain belül meghatározott [3] , míg valamilyen, a megfigyelő számára lényeges aspektusban az elemek kapcsolatainak "erőssége" vagy "értéke" a rendszeren belül magasabb, mint a rendszer elemei külső rendszer vagy környezet elemeivel való kapcsolatainak erőssége vagy értéke . V. I. Nikolaev és V. M. Bruk terminológiája szerint jelentős stabil kapcsolatokra (kapcsolatokra) van szükség az elemek vagy tulajdonságaik között, amelyek erőben (erőben) meghaladják ezen elemek kapcsolatait (kapcsolatait) olyan elemekkel, amelyek nem szerepelnek ebben a rendszerben. [13] . A rendszeralkotó, rendszermegőrző tényezőket integratívnak nevezzük [2] .
• Szinergia , megjelenés , holizmus , rendszerhatás , szuperadditív hatás  - olyan tulajdonságok megjelenése a rendszerben, amelyek nem velejárói annak elemeiben; egy rendszer tulajdonságainak alapvető irreducibilitása az alkotóelemei tulajdonságainak összegére. Egy rendszer képességei nagyobbak, mint az alkotórészei képességeinek összege; a rendszer teljes teljesítménye vagy funkcionalitása jobb, mint az elemek egyszerű összege [3] . A Nemzetközi Rendszermérnöki Tanács a rendszer meghatározását is erre a tulajdonságra alapozza: a rendszer részek (elemek) összetétele, amelyek együttesen generálnak olyan viselkedést vagy jelentést, amellyel az egyes komponensei nem rendelkeznek [14] .
• Hierarchia  - a rendszer minden eleme rendszernek tekinthető; maga a rendszer is tekinthető egyik vagy másik szuperrendszer elemének ( a rendszer használata ). A magasabb hierarchikus szint hatással van az alacsonyabb szintre és fordítva: a hierarchia alárendelt tagjai olyan új tulajdonságokra tesznek szert, amelyekkel elszigetelt állapotban nem rendelkeztek (az egész befolyása az elemekre), és ennek eredményeként Ezeknek a tulajdonságoknak a megjelenése új, más „egész kinézete” alakul ki (az elemek tulajdonságainak hatása egész számra) [2] [15] .

Rendszerbesorolások

Gyakorlatilag minden rendszerelméleti és rendszerelemzési publikáció tárgyalja a rendszerosztályozás kérdését, a legkülönbözőbb nézőpontokkal a komplex rendszerek osztályozásában . A legtöbb osztályozás önkényes (empirikus), vagyis szerzőik egyszerűen felsorolnak néhány rendszertípust, amelyek a megoldandó feladatok szempontjából lényegesek, és kérdéseket tesznek fel az osztórendszerek jeleinek (alapjainak) kiválasztásának elveivel és a az osztályozás teljessége fel sem merül [4] .

Az osztályozás a tárgy vagy a kategorikus elv szerint történik.

Az osztályozás tárgyi elve a természetben és a társadalomban létező sajátos rendszerek főbb típusainak azonosítása, figyelembe véve a megjelenített objektum típusát (műszaki, biológiai, gazdasági stb.), vagy figyelembe véve a felhasznált tudományos irányzat típusát. modellezés (matematikai, fizikai, kémiai stb.).

Kategorikus osztályozással a rendszereket bármely rendszerben rejlő közös jellemzők szerint osztják fel, függetlenül azok anyagi kivitelezésétől [4] . Leggyakrabban a következő kategorikus jellemzőket veszik figyelembe:

• Mennyiségileg a rendszerek minden komponense monokomponensként (egy elem, egy kapcsolat) és polikomponensként (sok tulajdonság, sok elem, sok kapcsolat) jellemezhető.
• Statikus rendszerre jellemző, hogy viszonylagos nyugalmi állapotban van, állapota időben állandó marad . A dinamikus rendszer idővel megváltoztatja állapotát.
• A nyílt rendszerek folyamatosan anyagot, energiát vagy információt cserélnek a környezettel. Egy rendszer akkor zárt (zárt), ha nem kerül ki és belé anyag, energia vagy információ.
• A determinisztikus rendszerek viselkedése az állapotukra vonatkozó információk alapján teljesen megmagyarázható és megjósolható. Egy valószínűségi rendszer viselkedését ez az információ nem határozza meg teljesen, csupán a rendszer adott állapotba való átmenetének valószínűségéről beszélhetünk.
• A homogén rendszerekben (például egy adott faj élőlénypopulációjában) az elemek homogének, ezért felcserélhetők. A heterogén rendszerek olyan heterogén elemekből állnak, amelyek nem rendelkeznek felcserélhetőségi tulajdonsággal.
• A diszkrét rendszerek egyértelműen (logikailag vagy fizikailag) körülhatárolt elemekből állnak; a folytonos rendszereket a törvényszerűségek és folyamatok szempontjából tekintjük. Ezek a fogalmak relatívak: ugyanaz a rendszer lehet az egyik nézőpontból diszkrét, a másikból pedig folyamatos; példa erre a hullám-részecske kettősség .
• Eredetük szerint mesterséges , természetes és vegyes rendszereket különböztetnek meg.
• A szervezettség foka szerint megkülönböztetik a jól szervezett , a rosszul szervezett ( diffúz ) rendszerek osztályát és a fejlődő ( önszerveződő ) rendszerek osztályát.
• A rendszerek egyszerű és összetett felosztásánál a legnagyobb a nézőpontok eltérése, azonban a rendszer összetettségét leggyakrabban olyan jellemzők adják, mint az elemek nagy száma, kapcsolatuk lehetséges formáinak sokfélesége, sokfélesége. a célok, az elemek természetének sokfélesége, az összetétel és a szerkezet változékonysága stb. [4 ]
• Lényegesség szempontjából a rendszerek lehetnek fizikaiak és fogalmiak (funkcionálisak) vagy a kettő kombinációi [14] . A fizikai rendszerek anyagból és energiából állnak, tartalmazhatnak információkat, és bizonyos viselkedést mutatnak . A fogalmi rendszerek absztraktak, tiszta információkból állnak, és inkább jelentést mutatnak, mint viselkedést [14] .

Az egyik jól ismert empirikus osztályozás, amelyet St. Birom [16] . A rendszer meghatározottságának fokának és összetettségi szintjének kombinációján alapul:

Az Art. osztályozásának egyértelmű gyakorlati értéke ellenére. Bir hiányosságait is megjegyzik. Először is, a rendszertípusok kiválasztásának kritériumai nincsenek egyértelműen meghatározva. Például a bonyolult és nagyon összetett rendszerek kiemelése során a szerző nem jelzi, hogy mely konkrét eszközökkel és célokkal kapcsolatban határozzák meg a pontos és részletes leírás lehetőségét, illetve lehetetlenségét. Másodszor, nincs bemutatva, hogy mely problémák megoldásához szükséges és elegendő pontosan ismerni a javasolt rendszertípusokat. Az ilyen megjegyzések lényegében minden tetszőleges osztályozásra jellemzőek [4] .

Az osztályozás tetszőleges (empirikus) megközelítései mellett létezik egy logikai-elméleti megközelítés is, amelyben a felosztás jeleit (alapjait) próbálják logikusan levezetni a rendszer definíciójából. Ebben a megközelítésben a megkülönböztetett rendszertípusok halmaza potenciálisan korlátlan, ami felveti azt a kérdést, hogy mi az objektív kritérium a legmegfelelőbb rendszertípusok kiválasztásához a lehetőségek végtelen halmazából [4] .

A logikai megközelítésre példaként hivatkozhatunk A. I. Uyomov azon javaslatára , amely a „dolgokat”, „tulajdonságokat” és „kapcsolatokat” magában foglaló rendszer definíciója alapján a rendszerek „típusai” alapján történő osztályozásának felépítésére szolgál. dolgok” (a rendszert alkotó elemek), „tulajdonságok” és „kapcsolatok”, amelyek a különféle típusú rendszereket jellemzik [17] .

Kombinált (hibrid) megközelítéseket is javasolnak, amelyek célja mindkét megközelítés (empirikus és logikai) hiányosságainak kiküszöbölése. V. N. Sagatovsky különösen a következő elvet javasolta a rendszerek osztályozására. Minden rendszer különböző típusokra van felosztva a fő komponensek jellegétől függően. Ezen túlmenően ezen összetevők mindegyikét a kategorikus jellemzők bizonyos halmaza szempontjából értékelik. Ennek eredményeként az így létrejövő osztályozásból megkülönböztetik azokat a rendszertípusokat, amelyek ismerete egy-egy feladat szempontjából a legfontosabb [9] .

V. N. Sagatovsky rendszerek osztályozása:

A változatosság szükségességének törvénye ( Ashby törvénye )

A problémamegoldó rendszer létrehozásakor szükséges, hogy ez a rendszer nagyobb változatossággal rendelkezzen, mint a megoldandó probléma változatossága, vagy képes legyen ilyen változatosságot létrehozni. Más szavakkal, a rendszernek képesnek kell lennie arra, hogy megváltoztassa állapotát egy esetleges zavarra adott válaszként; sokféle zavaráshoz a lehetséges állapotok megfelelő változatossága szükséges. Ellenkező esetben egy ilyen rendszer nem lesz képes megfelelni a külső környezet által felvetett ellenőrzési feladatoknak, és hatástalan lesz. A diverzitás hiánya vagy elégtelensége jelezheti a rendszert alkotó alrendszerek integritásának megsértését.

Általános rendszerelmélet

Az általános rendszerelmélet a rendszernek minősülő objektumok tanulmányozásának tudományos és módszertani koncepciója. Ez szorosan kapcsolódik a szisztematikus megközelítéshez , és annak elveinek és módszereinek specifikációja.

Az általános rendszerelmélet első változatát Ludwig von Bertalanffy terjesztette elő . Fő gondolata az volt, hogy felismerje a rendszerobjektumok működését szabályozó törvények izomorfizmusát [18] .

Az általános rendszerelméleti modern kutatásnak integrálnia kell a „klasszikus” általános rendszerelmélet, a kibernetika, a rendszerelemzés, az operációkutatás , a rendszertervezés stb. területén felhalmozott fejlesztéseket.

Lásd még

• Adaptív rendszer
• Rendszer Felépítés
• Szisztematika
• Rendszerszemléletű
• Holon
• Összetett rendszer

Jegyzetek

1. ↑ Rendszer // Nagy orosz enciklopédikus szótár . — M.: BRE . – 2003, p. 1437
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Volkova V. N., Denisov A. A., 2014 .
3. ↑ 1 2 3 4 Batovrin V. K. Rendszer- és szoftvermérnöki magyarázó szótár. — M.: DMK Press. - 2012 - 280 p. ISBN 978-5-94074-818-2
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Korikov A.M., Pavlov S.N., 2008 .
5. ↑ Bertalanffy L. háttér. Általános rendszerelmélet – Kritikai áttekintés szerk. és vst. Művészet. V. N. Sadovsky és E. G. Judin . - M.: Haladás , 1969. S. 23-82.
6. ↑ Bertalanffy L. fon., 1973 .
7. ↑ Peregudov F.I., Tarasenko F.P., 1989 .
8. ↑ GOST R ISO IEC 15288-2005 Rendszermérnöki. A rendszer életciklus-folyamatai (hasonlóan az ISO/IEC 15288:2002 rendszertervezés - Rendszer életciklus-folyamatok)
9. ↑ 1 2 Sagatovsky V. N. Az egyetemes kategóriák rendszerezésének alapjai. Tomszk. 1973
10. ↑ Chernyak Yu. I., 1975 .
11. ↑ Agoshkova E. B., Akhlibininsky B. V. A rendszer fogalmának fejlődése A Wayback Machine 2005. február 27-i archív másolata // Filozófiai kérdések . - 1998. - 7. szám P. 170-179
12. ↑ V. N. Szadovszkij. Rendszer  // Új filozófiai enciklopédia  : 4 kötetben  / előz. tudományos-szerk. V. S. Stepin tanácsa . — 2. kiadás, javítva. és további - M .  : Gondolat , 2010. - 2816 p.
13. ↑ Nikolaev , V. I. Rendszertervezés: módszerek és alkalmazások / V. I. Nikolaev, V. M. Bruk. - L .: Mashinostroenie, 1985. - 199 p.
14. ↑ 1 2 3 A rendszer és az SE definíciója archiválva : 2019. november 4. a Wayback Machine -nél // Nemzetközi Rendszermérnöki Tanács
15. ↑ Engelhardt V. A. Az élet egyes attribútumairól: hierarchia, integráció, elismerés // A filozófia kérdései . - 1976. - 7. sz. - S. 65-81
16. ↑ Beer St., 1965 .
17. ↑ Uyomov A.I., 1978 .
18. ↑ Általános rendszerelmélet archiválva : 2012. július 8. a Wayback Machine -nél // Filozófiai szótár / Szerk. I. T. Frolova. - 4. kiadás-M.: Politizdat, 1981. - 445 p.

Irodalom

• Bertalanfi L. háttér. Az általános rendszerelmélet története és helyzete // Rendszerkutatás. - M .: Nauka , 1973.
• Beer St. Kibernetika és termelésirányítás = Cybernetics and Management. - 2. - M . : Nauka , 1965.
• Volkova V. N., Denisov A. A. Rendszerelmélet és rendszerelemzés: tankönyv akadémiai alapképzéshez. - 2. — M .: Yurayt , 2014. — 616 p. — ISBN 978-5-9916-4213-2 .
• Korikov A.M., Pavlov S.N. Rendszerelmélet és rendszerelemzés: tankönyv. juttatás. - 2. - Tomszk: Toms. állapot Irányítórendszerek és Rádióelektronikai Egyetem, 2008. - 264 p. — ISBN 978-5-86889-478-7 .
• Mesarovich M., Takahara I. Általános rendszerelmélet: matematikai alapok. — M .: Mir , 1978. — 311 p.
• Peregudov F. I., Tarasenko F. P. Bevezetés a rendszerelemzésbe. - M . : Felsőiskola , 1989.
• Rendszer  / Sadovsky V. N. // Saint-Germain-i béke 1679 - Társadalombiztosítás. - M .  : Nagy Orosz Enciklopédia, 2015. - S. 293-295. - ( Nagy Orosz Enciklopédia  : [35 kötetben]  / főszerkesztő Yu. S. Osipov  ; 2004-2017, 30. v.). - ISBN 978-5-85270-367-5 .
• V. N. Szadovszkij. Rendszer  // Új filozófiai enciklopédia  : 4 kötetben  / előz. tudományos-szerk. V. S. Stepin tanácsa . — 2. kiadás, javítva. és további - M .  : Gondolat , 2010. - 2816 p.
• Uyomov A. I. Rendszerszemlélet és a rendszerek általános elmélete. - M . : Gondolat , 1978. - 272 p.
• Chernyak Yu. I. Rendszerelemzés a gazdaságirányításban. - M. : Közgazdaságtan , 1975. - 191 p.
• Ashby W. R. Bevezetés a kibernetikába. - 2. - M . : KomKniga , 2005. - 432 p. — ISBN 5-484-00031-9 .