Полезное знание под угрозой удаления из Википедии или другого сайта?
Сохраните его на Викизнании или Вавилон-wiki!

Система

→ 
Материал из Викизнание
Перейти к: навигация, поиск

Систе́ма (от греч. σύστημα, «составленный») — объединение некоторого разнообразия в единое и чётко расчленённое целое, элементы которого образуют с целым и другими частями определённые отношения; часто наиболее ценным в системе является то, что в неё не укладывается; множество взаимосвязанных элементов, организованных некоторым образом в единое целое и противопоставляемое внешней среде. Под системой могут пониматься не только связанные между собой предметы, но и некоторая совокупность свойств предметов или явлений.

Изучением систем занимаются:

  1. Фундаментальные науки и некоторые их разделы — философия (смотри философия носителей и синкретика); физика, включая термодинамику; химия; биология; математика, включая логистику, где множества объектов представляют собой системы, и т.д.
  2. Междисциплинарные области исследований, часть которых стали самостоятельными науками — системология, теория систем, теория бесконечной вложенности материи, теория сложных систем, теория хаоса.
  3. Прикладные науки — кибернетика, системный анализ, ТРИЗ, системная динамика и др.

История[править]

Термин система в его современном значении используется с древности и встречается в трудах Платона (Philebus), Аристотеля (Политика) и Евклида (Начала Евклида). Он означает общее, множество, союз. В 19 веке понятие системы широко использовал французский физик Сади Карно в своих исследованиях по термодинамике. Он ввёл понятие о рабочем теле системы, которым для парового двигателя был водяной пар, производящий работу при подведении тепла. Для совершения работы в термодинамической системе необходимо, чтобы рабочее тело поочерёдно сообщалось с источником тепла, холодильником (холодным резервуаром) и поршнем, передавая последнему механическое усилие. В 1850 г. немецкий физик Рудольф Клаузиус обобщил данную картину, включив в неё понятие о внешней среде, контактирующей с рабочим телом системы.

Одним из основателей теории систем был биолог Людвиг Берталанфи. В 1945 г. он написал: модели, принципы и законы, которые применяются к общим системам или к их отдельным видам, не зависят от особенностей систем, природы их компонент, связей и сил между элементами' ' [1].

Значительный вклад в понятие системы был сделан Винером и Эшби, которые использовали математику для изучения систем [2], [3].

В 1980-ых годах появился термин сложная адаптивная система, введённый в междисциплинарном институте Санта-Фе Дж. Холландом, М. Гелл-Манном и другими.

Связанные понятия и термины[править]

Окружающая среда и границы
Теория систем рассматривает мир как сложную систему взаимодействующих частей. Для выделения системы определяются её границы, а части системы отделяются от окружающей среды. Затем строится модель системы, позволяющая понять её свойства и структуру и предсказывать её поведение.
Природные и искусственные системы
Все системы можно подразделить на природные и искусственные. В отличие от природных систем, искусственные системы делаются с некоторой целью, достигаемой при их использовании. Для получения нужного результата искусственные системы конструируются специальным образом, а их части должны составлять необходимое единство и функционировать соответствующим образом.
Процессы преобразования
В системе могут осуществляться процессы преобразования входных потоков вещества, энергии и информации в выходные потоки. В целенаправленной деятельности системы программируются на определённые входные потоки и на производство заданного выходного продукта.
Субсистема (подсистема)
Подсистема — система, являющаяся частью другой системы. Надсистема — более крупная система, частью которой является рассматриваемая система. В математике вместо понятия системы и подсистемы чаще всего оперируют понятиями множество и подмножество.
Модель системы
Изучение и разработка систем совмещает множество аспектов, таких как планирование, анализ, дизайн, комплектация, порядок функционирования, структура, поведение, входные и выходные потоки. Для описания и представления всех этих аспектов необходима модель системы.
Архитектура системы
Архитектура системы — концепция, задающая модель, структуру, выполняемые функции и взаимосвязь компонентов системы.

Типы систем[править]

Замкнутые системы — системы, у которых отсутствует какой-либо обмен энергией, материей и информацией с окружающей средой. Для замкнутых систем характерно увеличение беспорядка (второе начало термодинамики).

Закрытые системы характеризуются отсутствием какого-либо обмена материей с окружающей средой и возможностью обмена энергией и информацией.

Изолированные системы имеют возможность обмениваться с внешним миром только информацией.

Открытые системы, в отличие от замкнутых, допускают обмен энергией, материей и информацией с окружающей средой. В открытых системах могут происходить явления самоорганизации, усложнения или спонтанного возникновения порядка.

Кроме критерия обмена с окружающей средой, существует множество других критериев для определения систем и выделения их из различных явлений как с количественной, так и с качественной точки зрения. Например, при анализе динамики городских систем были определены пять пересекающихся друг с другом систем, включая физическую подсистему и поведенческую систему [4]. В социологии встречаются модели систем, содержащие понятийные, конкретные и абстрактные системы [5], либо изолированные, закрытые и открытые системы, а также механические, живые и процессуальные системы [6]. Бела Банати определил природную и сконструированную системы и утверждал, что правильное определение системы является крайне важным для понимания явлений [7].

При определении глобальных систем используются другие критерии. Так, природные и космические системы включают в себя субатомные системы, живые системы, Солнечную систему, звёздные и галактические системы, Вселенную. Сконструированные системы как продукт творчества содержат в себе природные и искусственные системы, а также концептуальное знание. Элемент человеческой организации и деятельности выражается в соответствующих абстрактных системах и представлениях. При различении различных типов систем важно оценивать, имеется ли возможность расширить используемые способы, цели, методы, средства для идентификации сущности в системе.

Джордж Клир считал, что нет полной и совершенной классификации систем для всех целей [8], и определял системы в терминах абстрактных, реальных, понятийных, физических, связанных и несвязанных, дискретных и непрерывных, импульсных и гибридных систем, и т.д. Многие исследователи подчёркивают, что не может быть абсолютно закрытых систем. Вводится также различие между жёсткими и мягкими системами [9]. Жёсткие системы ассоциируются с такими областями, как системотехника, исследование операций, количественный анализ систем, и имеют дело с онтологически определёнными материальными системами. Мягкие системы имеют описательный характер элементов или своих компонент. В методологии мягких систем, развитой Питером Чеклендом и Брайаном Вильсоном, используются такие методы, как исследование действий и сопутствующее конструирование. Чем более жёсткие системы приближаются к некоторой стандартной научной системе, тем меньше они отличаются друг от друга.

Культурная система[править]

Культурная система определяется как результат взаимодействия различных элементов культуры. Вследствие различия между культурной и социальной системами используется также понятие социокультурной системы. Одной из важных тем в социальных науках является проблема социального упорядочения. Для теоретического представления этой проблемы следует учитывать степень интеграции культурных и социальных факторов.

Экономическая система[править]

Основная статья: Экономическая система

Каждая экономическая система представляет собой механизм (социальный институт), который имеет дело с продуктом, распределением и потреблением товаров и услуг в некотором обществе. Экономическая система состоит из людей, институтов и их отношений к ресурсам и собственности. Как и в живых системах, перед экономической системой часто встаёт вопрос о перераспределении или недостатке ресурсов.

Свойства систем[править]

  1. целостность — особое свойство целого по отношению к частям;
  2. неаддитивность — принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств составляющих её компонентов;
  3. синергичность — результат однонаправленности (или целенаправленности) действий компонентов усиливает эффективность функционирования системы;
  4. эмерджентность (лат.: «выбивающийся», англ.: «возникновение нового») — цели (функции) компонентов системы не всегда совпадают с целями (функциями) системы;
  5. мультипликативность — как позитивные, так и негативные эффекты функционирования компонентов в системе обладают свойством умножения, а не сложения;
  6. взаимодействие систем и взаимозависимость системы и внешней среды;
  7. структурность — возможны декомпозиция системы на компоненты, ранжирование элементов по их признакам;
  8. связность как возможность установления связей между элементами системы, включающие функциональные и структурные связи;
  9. иерархичность — каждый компонент системы может рассматриваться как система (подсистема) более широкой глобальной системы;
  10. взаимосвязь функционирования и эволюции;
  11. целенаправленность, однонаправленность, являющиеся результатом динамического равновесия;
  12. адаптивность — стремление систем к состоянию устойчивого равновесия, которое предполагает адаптацию параметров системы к изменяющимся параметрам внешней среды (однако «неустойчивость» не во всех случаях является дисфункциональной для системы, она может выступать и в качестве условия динамического развития);
  13. альтернативность путей функционирования и развития;
  14. поведение систем связано с поглощением, переработкой и выделением вещества, энергии и информации (данных);
  15. наследственность, копирование и размножение систем;
  16. воспроизводство системами тех потоков и сил, которые формируют системы;
  17. возможность установления соотношений подобия систем, включая подобие форм, размеров, масс, скоростей процессов, уравнений движения;
  18. осуществление функций системы более широкого (глобального) уровня независимо от функций её компонентов;
  19. надёжность как продолжение функционирования системы при выходе из строя одной из её компонент, сохраняемость проектных значений параметров системы в течение запланированного периода;
  20. одинаковость философских законов, которым подчиняются системы, для систем, элементами которых являются живые существа либо неживые объекты [10].

Сложность системы[править]

Основная статья: Сложная система

Системы могут быть разделены по степени своей сложности на различные классы. В одном из способов рассматриваются математические функции, описывающие поведение систем. Таким образом возникают примитивные системы, аналитические системы, хаотические системы и сингулярные системы.

Сложность в системе может возникать вследствие большого количества составных взаимодействующих частей (неорганизованная сложность), а также как результат заданного поведения отдельных частей (организованная сложность). Примерами сложных систем являются муравейники, человеческие экономические и социальные системы, климат, нервная система, клетки и живые существа, современные энергетические и коммуникационные структуры. В целом сложность системы может проявляться через любые свойства – не только в текущем поведении или в структуре, но и в эволюции (множество различных закономерных фаз, неустойчивые состояния с неопределённым вектором развития, нелинейность, бифуркации), в разнообразии внутренних или внешних реакций, функциональных связей и взаимодействий, в формообразовании, конфигурации, изменении обратных связей и т.д. К сложным системам относят также открытые системы, имеющие множественные каналы обмена с окружающей средой; вложенные друг в друга системы; системы с внутренней памятью и сетевые системы.

Системы в разных теориях[править]

Системный подход и системное моделирование наиболее эффективно применяются в технике и в социальных науках и используются в научных исследованиях. Система является представлением выделенных сущностей (элементов, частей, компонент) в их взаимосвязи и потому зависит от предпочтений исследователя.

Выбор системы представляет собой акт идеализации, вследствие чего системная модель не может включить в себя все особенности и все сущности реальной системы.

В философии[править]

Существуют десятки различных определений понятия система. Как показывается в синкретике, это связано с тем, что категориальное определение любого понятия требует использования бесконечного числа категорий, так что краткие определения неполны и могут быть только приблизительными. В каждой системе всегда обнаруживается её некоторая целостность, делимость на элементы, структура в виде системообразующих связей между элементами, упорядоченность элементов, а также новые системные качества, которые не проявлялись у элементов по отдельности. Под упорядоченностью понимается порядок взаимодействия элементов, структура системы и её связи, её устройство, функционирование, протекание процессов и явлений [11]. Упорядоченность, в зависимости от состояния и направленности системы или области внимания наблюдателя, характеризует внутреннюю или внешнюю активность системы. В философии носителей Сергея Федосина многие законы философии сформулированы как законы, справедливые для систем любых видов.

В термодинамике[править]

Кроме разделения систем по способу их обмена с окружающей средой (замкнутая, закрытая, изолированная, открытая ), в термодинамике рассматриваются ещё адиабатические системы. Их особенностью является отсутствие обмена с внешней средой тепловой энергией, но над такой системой допускается выполнение работы, что может изменить внутреннюю энергию системы.

В теории бесконечной вложенности материи[править]

Теория бесконечной вложенности материи изучает космические системы с учётом подобия уровней материи и SPФ-симметрии. Действие фундаментальных электромагнитных и гравитационных сил приводит к тому, что наибольшее распространение в космосе имеют водородные системы, причём осуществляется квантованность параметров космических систем. Для классификации и определения систем различных размеров вводится пятое измерение пространства-времени, называемое масштабное измерение.

В системном анализе[править]

Системасистемном анализе) — набор сущностей и их связей, выделенных из среды на определённое время и с определённой целью.

В информатике[править]

В компьютерных науках и в информатике, система рассматривается как система программ, компоненты которых задают структуру, а межпроцессное взаимодействие задаёт поведение системы. Примерами являются системы программ для вычислений на основе римских цифр, различные программы для набора текста и каталогов, библиотечные системы, такие как система классификации книг (десятичная классификация Дьюи). Целью указанных систем является обработка поступающего потока информации, управление другими системами и выдача информации по запросу.

Под системой может пониматься не только программное обеспечение, но и необходимая платформа компьютерного оборудования. .

В технике и физике[править]

В технике и физике физическая система является некоторой частью вселенной, выбранной для исследования. Примерами являются космическая система и термодинамическая система. Понятие системы в технике включает также отдельные части в их взаимосвязи, рассматриваемые как некоторый сложный проект. Системотехника является той частью техники, которая изучает вопросы планирования, дизайна, обеспечения, строительства и поддержки системного проекта.

В социальных и обучающих науках, в теории управления[править]

Социальные и обучающие науки строят модели систем на основе понятий личности и общества. При этом привлекаются модели умственной деятельности и чувственных процессов, а также учитываются системы нормативной этики и социально-культурные образцы поведения.

При исследовании операций на предмет оптимальных решений и развитии организаций человеческие сообщества рассматриваются как системы (понятийные системы) взаимодействующих компонент из субсистем и агрегатов систем, которые представляют собой носители многочисленных сложных процессов и организационных структур. Теоретик организационного развития Peter Senge рассматривал организации как системы в своей книге The Fifth Discipline.

Системный подход есть стиль мышления, рассуждения и решения проблем. Он начинается с распознавания системных свойств при решении заданной задачи и может быть успешным и компетентным. Некоторые люди могут думать глобально, но действовать локально. Такие люди учитывают потенциальные следствия своих решений и для других частей большой системы. В психологии это является основой системы наставлений и действий, способствующих прогрессу в развитии личности.

Теоретики организационного поведения, такие как Margaret Wheatley, использовали полученные результаты для анализа систем, принадлежащим другим областям, среди которых квантовая физика, теория хаоса и самоорганизация систем.

В стратегическом планировании[править]

В 1988 г. разработчик военно-воздушного стратегического планировании США Джон Варден ввёл в обиход свою модель системы из пяти колец [12]. Каждое кольцо—Руководство, Процессы, Инфраструктура, Население и Действующие подразделения—может анализироваться отдельно для оптимизации всей системы. Эта модель оказалась эффективной при планировании действий военно-воздушных сил в войне в Персидском заливе [13], [14]. В 1990-ых годах Варден применил модель пяти колец к стратегии бизнес-процессов [15].

См. также[править]

Примечания[править]

1. Bertalanffy, Ludwig von. 1945, Zu einer allgemeinen Systemlehre, Blätter für deutsche Philosophie, 3/4. (Extract in: Biologia Generalis, 19 (1949), 139-164.

2. Wiener, N. 1948, Cybernetics: Or the Control and Communication in the Animal and the Machine. Paris, France: Librairie Hermann & Cie, and Cambridge, MA: MIT Press.Cambridge, MA: MIT Press.

3. W. Ross Ashby. 1956. An Introduction to Cybernetics, Chapman & Hall.

4. Steiss, A.W. 1967. Urban Systems Dynamics. Toronto: Lexington Books.

5. Kenneth D. Bailey (1994). Sociology and the New Systems Theory: Toward a Theoretical Synthesis. New York: State of New York Press.

6. Walter F. Buckley (1967). Sociology and Modern Systems Theory, New Jersey: Englewood Cliffs.

7. Bela H. Banathy (1997). "A Taste of Systemics", ISSS The Primer Project.

8. George J. Klir (1969). Approach to General Systems Theory, 1969.

9. Checkland 1997; Flood 1999.

10. Федосин С.Г. Носители жизни: происхождение и эволюция. – С.-Петербург, Изд-во «Дмитрий Буланин», 2007, 104 стр., Табл.9, Ил.11, Библ. 60 назв. ISBN 978-5-86007-556-6.

11. Федосин С.Г. Основы синкретики. Философия носителей, М: Эдиториал УРСС, 2003, ISBN 5-354-00375-Х. 464 стр., Табл.28, Ил.11, Библ. 102 назв.

12. Warden, John A. III (1988), The Air Campaign: Planning for Combat, Washington, D.C.: National Defense University Press, ISBN 9781583481004.

13. John A. III Warden Chapter 4: Air theory for the 21st century // Battlefield of the Future: 21st Century Warfare Issues. — United States Air Force, 1995.>

14. Warden, John A. III (1995). "Enemy as a System". Airpower Journal Spring (9): 40–55. Проверено 2009-03-25.

15. Leland A. Russell Winning in FastTime: Harness the Competitive Advantage of Prometheus in Business and in Life. — Newport Beach, CA: GEO Group Press, 2001. — ISBN 0971269718.

Литература[править]

  • Первоисточник: Хаотические и аналитические системы, текст существенно переработан.
  • Alexander Backlund (2000). "The definition of system". In: Kybernetes Vol. 29 nr. 4, pp. 444–451.
  • Peter Checkland (1997). Systems Thinking, Systems Practice. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd.
  • Robert L. Flood (1999). Rethinking the Fifth Discipline: Learning within the unknowable. London: Routledge.
  • Brian Wilson (1980). Systems: Concepts, methodologies and Applications, John Wiley
  • Brian Wilson (2001). Soft Systems Methodology—Conceptual model building and its contribution, J.H.Wiley.
  • Beynon-Davies P. (2009). Business Information + Systems. Palgrave, Basingstoke. ISBN 978-0-230-20368-6

Внешние ссылки[править]

Логотип «Викисловаря»
В Викисловаре есть страница о термине «Система»

Шаблон:Wikiquote


Глобальная структура знания в области систем, наук о системах и учёных в этой области
Категории Категория:Динамические системыКатегория:Концептуальные системыКатегория:Науки о системахКатегория:СистемологияКатегория:СистемыКатегория:Социальные системыКатегория:Теория системКатегория:Физические системыКатегория:Учёные в области науки о системах
Системы Автоматизированная системаБиологическая системаВодородная системаГлобальная система позиционированияДинамическая системаЗакрытая системаИнтеллектуальная системаИнформационная системаКонцептуальная системаКультурная системаМетасистемаМетрическая системаМногоагентная системаНелинейная системаНервная системаОперационная системаОткрытая системаПолитическая системаПрограммная системаСамообучающаяся системаСаморегулирующаяся системаСенсорная системаСистемаСистема измеренийСистема органов человекаСистема управленияСложная системаСложная адаптивная системаСолнечная системаСоциальная системаТермодинамическая системаФизическая системаФормальная системаЭкономическая системаЭкологическая системаЭкспертная системаЮридическая система
Области исследований Законы философииКибернетикаМатематическая логикаНауки о системахСинкретикаСистемная биологияСистемная динамикаСистемная экологияСистемотехникаТектологияТеория бесконечной вложенности материиТеория бифуркацийТеория динамических системТеория катастрофТеория системТеория сложных системТеория социотехнических системТеория управленияТеория хаосаТермодинамикаФилософия носителейХолизм
Учёные в области теории систем Рассел АкоффВладимир АрнольдБела БанатиГрегори БейтсонРичард БеллманКарл Людвиг фон БерталанфиЭнтони Стаффорд БирМюррей БовенАлександр БогдановКеннет БулдингКевин ВарвикФранциско ВарелаДжон ВарфилдАнтоний ВилденНорберт ВинерДжордж ДанцигДжордж КлирЭдвард Нортон ЛоренцНиклас ЛуманГумберто МатуранаМаргарет МидМихайло МесаровичДонелла МидоузДжеймс Грир МиллерДжон фон НейманГовард ОдумТолкотт ПарсонсГелий ПоваровИлья Пригожин Анатолий РапопортРене ТомСергей ФедосинДжей ФоррестерХейнц фон ФёрстерDebora_Hammond Дебора ХаммондPeter_Checkland Питер ЧеклендУэст ЧёрчменКлод ШеннонРосс Эшби