Понятие системы, ее особенности. Структурная схема системы

Минобрнауки России

 

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Санкт-Петербургский  государственный

инженерно-экономический  университет»

 

Кафедра экономики и  менеджмента в 

нефтегазохимическом комплексе

 

 

Реферат по дисциплине

«Cистемный анализ в управлении предприятием»

 

на тему: «Понятие системы, ее особенности. Структурная схема системы»

 

 

 

 

 

Выполнил_________________________________________

                                                  (фамилия И.О.)

студент_______курса______специальности_____________

                                              (срок обучения)

группа_______№ зачет. книжки_______________________

Подпись_____________

 

 

Преподаватель______________________________________

                                                  (фамилия И.О.)

Должность_________________________________________

                                 (уч. степень, учебное заведение)

Оценка______________           Дата:____________________

Подпись_____________

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2012

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Понятие системы имеет  длительную историю. Еще в античности был сформулирован тезис о  том, что целое больше суммы его  частей. Стоки истолковывали систему  как мировой порядок. Платон и  Аристотель большое внимание уделяли  особенностями системы знания и системе элементов (основных качеств и свойств) мировоззрения. Понятие системы органически связано с понятием целостности, элемента, подсистемы, связи, отношения, структуры, иерархии и др.

Термин используется, когда хотят охарактеризовать сложный объект как единое целое. Обычно система определяется как совокупность элементов (объектов), объединенных некоторой формой регулярного взаимодействия или взаимозависимости для выполнения заданной функции.

В понятии «система»  на разных этапах ее рассмотрения можно вкладывать разное содержание, говорить о системе как бы в разных ее формах, в зависимости от задачи, которую ставит перед собой исследователь. В философском словаре: система – совокупность элементов, находящихся в отношениях и связях между собой и образующих некоторое целостное единство.

В настоящее время  существует достаточно большое количество определений «система». Определения  «система» изложены в работах  Л. фон Берталанфи, А. Холла, У. Гослинга, Р. Акоффа, К. Уотта и др.

Современная наука нуждается в выработке четкого научного определения системы. Понятие «система» относится к числу наиболее общих и универсальных дефиниций. Оно используется по отношению к самым различным предметам, явлениям и процессам. Вместе с тем понятие не однозначно и не жестко, что делает его исключительно креативным.

 

 

1 ПОНЯТИЕ СИСТЕМЫ

 

Центральной концепцией теории системного анализа является понятие системы. Поэтому очень многие авторы анализировали это понятие, развивали определение системы до различной степени формализации.

К примеру, ван Гиг  дал достаточно краткое определение: «Система - совокупность или множество  связанных между собой элементов». Постепенно развивая это понятие, он определяет систему как совокупность живых или неживых элементов, либо и тех и других вместе. В конечном итоге он дает два варианта определения:

1. Система - совокупность частей или компонентов, связанных между собой организационно. При выходе из системы части системы продолжают испытывать на себе ее влияние и претерпевают изменения.

2. Под системой может пониматься естественное соединение составных частей, самостоятельно существующих в природе, а также нечто абстрактное, порожденное воображением человека.

А.И. Уемов, проводя анализ тридцати пяти различных определений понятия «система», останавливается на следующих:

1. Система - множество  объектов, на котором реализуется  определенное отношение с фиксированными  свойствами.

2. Система - множество  объектов, которые обладают заранее  определенными свойствами с фиксированными  между ними отношениями.

Эти определения, несмотря на краткость достаточно полны, однако слишком тяжелы для восприятия.

У.Р. Эшби дает следующее определение системы: «Система - любая совокупность переменных, которую наблюдатель выбирает из числа переменных, свойственных реальной “машине”».

Акофф и Эмери также дали определение системы: «Система - множество взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно с каждым другим элементом, а два любые подмножества этого множества не могут быть независимыми».

Наверное, самым правильным было бы сказать, что в настоящее время вообще не существует удовлетворительного, достаточно широко принятого понятия системы.

В этих условиях любая  попытка обобщить все основные значения термина «система» с неизбежностью  приводят к тому, что под системой начинают понимать все что угодно.

И все-таки необходимость  выработки такого понятия очень  велика для рассмотрения сущности системного подхода. В первом приближении можно придерживаться нормативного понятия системы.

Система (греч. — «составленное из частей», «соединение», от «соединяю, составляю») — объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе.

Как и всякое фундаментальное  понятие, этот термин лучше всего  конкретизируется в процессе рассмотрения его основных свойств. Таких свойств можно выделить четыре:

1. Система есть прежде всего совокупность элементов. При определенных условиях элементы могут рассматриваться как системы.

2. Наличие существенных связей между элементами и (или) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в данную систему. Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью определяют интегративные свойства системы. Указанное свойство отличает систему от простого конгломерата и выделяет ее из окружающей среды в виде целостного объекта.

3. Наличие определенной организации, что проявляется в снижении термодинамической энтропии (степени неопределенности) системы по сравнению с энтропией системо-формирующих факторов, определяющих возможность создания системы. К этим факторам относят число элементов системы, число существенных связей, которыми может обладать элемент, число квантов пространства и времени.

4. Существование интегративных свойств, т.е. присущих системе в целом, но не свойственных ни одному из ее элементов в отдельности. Их наличие показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Вывод: система не сводится к простой совокупности элементов, и, расчленяя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.

Таким образом, в самом  общем случае понятие «система»  характеризуется:

- наличием множества элементов;

- наличием связей между ними;

- целостным характером данного устройства или процесса.

В научной литературе имеется множество определений  этого понятия. В философском  теоретико-познавательном смысле система  есть способ мышления как способ постановки и упорядочения проблем. В научно-исследовательском понимании система представляет собой общую методологию исследования процессов и явлений, отнесенных к какой-либо области человеческих знаний, в качестве объекта системного анализа. В проектном понимании система представляется как методология проектирования и создания комплексов методов и средств для достижения определенной цели. В наиболее узком, инженерном смысле система понимается как взаимосвязанный набор вещей (объектов) и способов их использования для решения определенных задач. В Советском энциклопедическом словаре система определяется как множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Анализируя различные  взаимно дополняющие понятия  системы, следует отметить, что наиболее полное определение должно включать и элементы, и связи, и свойства, и цель, и наблюдателя (исследователя), и его язык, с помощью которого отображается объект или процесс. Однако есть системы, для которых наблюдатель, исследователь очевиден, и его не надо включать в определение системы, например для некоторых технических систем. Иногда не нужно в явном виде говорить о цели. Таким образом, при исследовании с целью проектирования, создания или совершенствования объектов техники нужно проанализировать ситуацию с помощью полного определения системы, а затем, выделив наиболее существенные компоненты, принять "рабочее" определение системы, которым будут пользоваться все лица, участвующие в принятии решении. Важно, чтобы в понятии "система" был отражен подход и объект исследования как к системе.

Система представляет собой  совокупность элементов (объектов, субъектов), находящихся между собой в  определенной зависимости и составляющих некоторое единство (целостность), направленное на достижение определенной цели.

Система может являться элементом другой системы более высокого порядка (надсистема) и включать в себя системы более низкого порядка (подсистемы).

Таким образом, понятия "элемент", "подсистема", "система", "надсистема" взаимно преобразуемы.

Система может быть представлена в виде блока с неизвестной структурой и известными только "входами" и "выходами", или в виде графических структур с не до конца выявленными элементами и существенными связями, или в виде математического описания.

 

 

 

 

 

 

2 СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ

2.1 Свойства системы

 

Под свойством понимают сторону  объекта, обуславливающую его отличие  от других объектов или сходство с  ними и проявляющуюся при взаимодействии с другими объектами.

Из определения «системы» следует, что главным свойством системы  является целостность, единство, достигаемое посредством определенных взаимосвязей и взаимодействий элементов системы и проявляющиеся в возникновении новых свойств, которыми элементы системы не обладают. Это свойство эмерджентности (от анг. emerge — возникать, появляться).

Эмерджентность — степень несводимости свойств системы к свойствам элементов, из которых она состоит.

Эмерджентность — свойство систем, обусловливающее появление новых свойств и качеств, не присущих элементам, входящих в состав системы.

Эмерджентность — принцип противоположный редукционизму, который утверждает, что целое можно изучать, расчленив его на части и затем, определяя их свойства, определить свойства целого.

Свойству эмерджентности близко свойство целостности системы. Однако их нельзя отождествлять.

Целостность системы означает, что каждый элемент системы вносит вклад в реализацию целевой функции системы.

Целостность и эмерджентность — интегративные свойства системы.

Наличие интегративных свойств  является одной из важнейших черт системы. Целостность проявляется в том, что система обладает собственной закономерностью функциональности, собственной целью.

Организованность — сложное свойство систем, заключающиеся в наличие структуры и функционирования (поведения). Непременной принадлежностью систем является их компоненты, именно те структурные образования, из которых состоит целое и без чего оно не возможно.

Функциональность — это проявление определенных свойств (функций) при взаимодействии с внешней средой. Здесь же определяется цель (назначение системы) как желаемый конечный результат.

Структурность — это упорядоченность системы, определенный набор и расположение элементов со связями между ними. Между функцией и структурой системы существует взаимосвязь, как между философскими категориями содержанием и формой. Изменение содержания (функций) влечет за собой изменение формы (структуры), но и наоборот.

Важным свойством системы  является наличие поведения — действия, изменений, функционирования и т.д.

Считается, что это поведение системы связано со средой (окружающей), т.е. с другими системами с которыми она входит в контакт или вступает в определенные взаимоотношения.

Процесс целенаправленного  изменения во времени состояния  системы называется поведением. В отличие от управления, когда изменение состояния системы достигается за счет внешних воздействий, поведение реализуется исключительно самой системой, исходя из собственных целей. Поведение каждой системы объясняется структурой систем низшего порядка, из которых состоит данная система, и наличием признаков равновесия (гомеостаза). В соответствии с признаком равновесия система имеет определенное состояние (состояния), которое являются для нее предпочтительным. Поэтому поведение систем описывается в терминах восстановления этих состояний, когда они нарушаются в результате изменения окружающей среды.

Еще одним свойством  является свойство роста (развития). Развитие можно рассматривать как составляющую часть поведения.

Одним из первичных, а, следовательно, основополагающих атрибутов системного подхода является недопустимость рассмотрения объекта вне его развития, под которым понимается необратимое, направленное, закономерное изменение материи и сознания. В результате возникает новое качество или состояние объекта. Отождествление (может быть и не совсем строгое) терминов «развитие» и «движение» позволяет выразиться в таком смысле, что вне развития немыслимо существование материи, в данном случае — системы. Наивно представлять себе развитие, происходящее стихийно. В неоглядном множестве процессов, кажущихся на первый взгляд чем-то вроде броуновского (случайного, хаотичного) движения, при пристальном внимании и изучении вначале как бы проявляются контуры тенденций, а затем и довольно устойчивые закономерности. Эти закономерности по природе своей действуют объективно, т.е. не зависят от того, желаем ли мы их проявления или нет. Незнание законов и закономерностей развития — это блуждание в потемках.

Поведение системы определяется характером реакции на внешние воздействия.

Фундаментальным свойством систем является устойчивость, т.е. способность системы противостоять внешним возмущающим воздействиям. От нее зависит продолжительность жизни системы.

Простые системы имеют  пассивные формы устойчивости: прочность, сбалансированность, регулируемость, гомеостаз. А для сложных, определяющими являются активные формы: надежность, живучесть и адаптируемость. Если перечисленные формы устойчивости простых систем (кроме прочности) касается их поведения, то определяющая форма устойчивости сложных систем носят в основном структурный характер.

Надежность — свойство сохранения структуры систем, несмотря на гибель отдельных ее элементов с помощью их замены или дублирования, а живучесть — как активное подавление вредных качеств. Таким образом, надежность является более пассивной формой, чем живучесть.

Адаптируемость — свойство изменять поведение или структуру с целью сохранения, улучшения или приобретение новых качеств в условиях изменения внешней среды. Обязательным условием возможности адаптации является наличие обратных связей.

2.2 Особенности системы

 

Обобщая подходы к  понятию «система» и представляя  промышленное предприятие как сложную (большую) открытую социально-экономическую  систему, отметим в ней следующие  характерные особенности:

♦ наличие цели (целей) и измерителей деятельности системы;

♦ наличие интегративных свойств, которые определяют систему как целостный объект;

♦ система представляет собой совокупность более простых подсистем (элементов, компонентов);

♦ система имеет свою структуру, внутреннюю организацию, представляющую собой взаимосвязь и взаимодействие между составляющими ее подсистемами;

♦ иерархичность: каждая система может быть рассмотрена как элемент системы более высокого порядка, в свою очередь, каждая система представляет собой совокупность более простых элементов;

♦ любая система является динамическим объектом, т.е. процессы функционирования системы протекают во времени и пространстве;

♦ взаимодействие с внешней средой, т.е. система характеризуется входными и выходными параметрами, параметрами внутреннего состояния и обратными связями.

 

 

3 СТРУКТУРНАЯ СХЕМА СИСТЕМЫ

 

Каждая система имеет  совокупность связей с другими системами, между ее подсистемами. Первый вид  связей (между системами того же и старших рангов) правомерно именовать  внешними. Второй вид связей системы (между ее подсистемами) именуют внутренними связями.

В общем виде принципиальная совокупность взаимосвязанных и  взаимодействующих элементов системы  представлена на рисунке 1.

Легко убедиться, что  в соответствии с принципом иерархичности  внутренние связи системы будут внешними по отношению к подсистемам.

В общем случае подсистемы связаны между собой материальными, энергетическими и информационными  потоками, которые именуют внутренними  связями. С другой стороны, каждая система  связана с другой системой того же и старших рангов. Эти связи для данной системы правомерно именовать внешними. Легко убедиться, что в соответствии с принципом иерархичности внутренние связи системы являются внешними по отношению к ее подсистемам.

1-3 – подсистемы  старших рангов

3.1-3.3 – подсистемы младших рангов

Рисунок 1. Структурная  схема системы

 

Все внешние связи  любой системы (подсистемы) можно  подразделить на входы (х_и х₂,..., х„ ..., х_т), которыми принято называть внешние связи (потоки), направленные к системе и регулирующие внешние воздействия на систему, и на выходы (у₁ , y₂, y₃, — , y_п), которыми будем называть внешние связи (потоки), исходящие от системы и представляющие собой результат ее функционирования, воздействия на другие системы, т. е. на внешнюю по отношению к данной системе среду.

Основная функция системы - преобразование (переработка) входов в выходы. Реализацию такого преобразования именуют процессами основной текущей  деятельности системы или процессами ее функционирования в узком смысле этого понятия. Применительно к  промышленным предприятиям процессы основной текущей деятельности означают переработку ресурсов, поступающих на вход системы, в конечные результаты - продукцию и услуги. Кроме целевых (позитивных) конечных результатов, выходами системы могут быть и негативные результаты ее деятельности (вредные выбросы, нерациональные действия, нарушение сроков и т. п.).

Соответственно и на входе системы наряду с ресурсами, необходимыми для ее функционирования, различают также негативные, нежелательные  воздействия, нарушающие ее нормальную жизнедеятельность. Их именуют возмущающими воздействиями или внешними возмущениями (нарушение сроков поставок сырья и материалов, сбои в энергоснабжении и т. п.).

Негативные выходы и  возмущения между подсистемами будут, соответственно, внутренними негативными выходами и возмущениями. Типичные примеры внутренних возмущений в производстве - нарушения технологической дисциплины, аварийный выход из строя оборудования и т.п.

Значения выходов зависят  от свойств системы, от входных воздействий  на нее и, как правило, от совокупности параметров внутреннего состояния системы. Выражение зависимостей выходов от входов и параметров состояния принято называть описанием системы.

Один из широко применяемых  методов описания структур получил  название «структурные схемы». Формирование структуры является частью решения общей задачи описания системы. Структура выявляет общую конфигурацию системы, а не определяет систему в целом.

Если изобразить систему  как совокупность блоков, осуществляющих некоторые функциональные преобразования, и связей между ними, то получим структурную схему, в обобщенном виде описывающую структуру системы. Под блоком обычно понимают, особенно в технических системах, функционально законченное и оформленное в виде отдельного целого устройство. Членение на блоки может осуществляться исходя из требуемой степени детализации описания структуры, наглядности отображения в ней особенностей процессов функционирования, присущих системе. Помимо функциональных, в структурную схему могут включаться логические блоки, позволяющие изменять характер функционирования в зависимости от того, выполняются или нет некоторые заранее заданные условия.

Структурные схемы наглядны и вмещают в себя информацию о  большом числе структурных свойств  системы. Они легко поддаются  уточнению и конкретизации, в ходе которой не надо изменять всю схему, а достаточно заменить отдельные ее элементы структурными схемами, включающими не один, как раньше, а несколько взаимодействующих блоков.

Однако структурная  схема - это еще не модель структуры. Она с трудом поддается формализации и является скорее естественным мостиком, облегчающим переход от содержательного описания системы к математическому, чем действительным инструментом анализа и синтеза структур.

 

 

 

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

По своему построению вся вселенная состоит из множества систем, каждая из которых содержится в более масштабной системе. Термин «система» греческого происхождения и означает целое, составленное из отдельных частей. В настоящее время существует достаточно большое количество определений «система».

Например, по Л. Фон Берталанфи, «система – комплекс элементов, находящихся  во взаимодействии», по А.Холлу «система представляет собой множество объектов вместе с отношениями между объектами  и между их атрибутами». У Гослинга под системой понимает собрание простых частей. В соответствии с понятием Р. Акоффа система представляет собой любую сущность, которая состоит из взаимосвязанных частей. Наиболее близким понятием, относящимся к информационным системам следует отнести определение К. Уотта, который считает, что система – это взаимодействующий информационный комплекс, характеризующийся многими причинно-следственными взаимодействиями.

Из приведенных определений  можно выявить общие моменты, присущи понятию «система» и при дальнейших исследованиях рассматривать ее как целенаправленный комплекс взаимосвязанных элементов любой природы и отношений между ними.

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Садчиков А.И., Амельченко  А.В. Cистемный анализ в управлении  предприятием. – СПб.: 2011

2. Сурмин Ю.П. Теория систем и системный анализ: Учеб. Пособие. – К.: МАУП, 2003. – 368 с.

3. Системный анализ в управлении: Учебн. пособие. / Под ред. А.А. Емельянова – М: Финансы и статистика, 2003. – 368 с.

4. Тимченко Т.Н. Системный анализ  в управлении. Учебное пособие. – М.: РИОР, 2012. – 161 с.