Существует множество понятий системы. Рассмотрим понятия, которые наиболее полно раскрывают ее существенные свойства (рис. 1).
Рис. 1. Понятие системы
«Система – это комплекс взаимодействующих компонентов».
«Система – это множество связанных действующих элементов».
«Система – это не просто совокупность единиц... а совокупность отношений между этими единицами».
И хотя понятие системы определяется по-разному, обычно все-таки имеется в виду, что система представляет собой определенное множество взаимосвязанных элементов, образующих устойчивое единство и целостность, обладающее интегральными свойствами и закономерностями.
Мы можем определить систему как нечто целое, абстрактное или реальное, состоящее из взаимозависимых частей.
Системой может являться любой объект живой и неживой природы, общества, процесс или совокупность процессов, научная теория и т. д., если в них определены элементы, образующие единство (целостность) со своими связями и взаимосвязями между ними, что создает в итоге совокупность свойств, присущих только данной системе и отличающих ее от других систем (свойство эмерджентности).
Система (от греч. SYSTEMA, означающего «целое, составленное из частей») представляет собой множество элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующих определенную целостность, единство и целенаправленность. Практически каждый объект может рассматриваться как система.
Система – это совокупность материальных и нематериальных объектов (элементов, подсистем), объединенных какими-либо связями (информационными, механическими и др.), предназначенных для достижения определенной цели и достигающих ее наилучшим образом. Система определяется как категория, т.е. ее раскрытие производится через выявление основных, присущих системе свойств. Для изучения системы необходимо ее упростить с удержанием основных свойств, т.е. построить модель системы.
Система может проявляться как целостный материальный объект, представляющий собой закономерно обусловленную совокупность функционально взаимодействующих элементов.
Важным средством характеристики системы являются ее свойства . Основные свойства системы проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность, структуру, связи, внешнюю среду.
Свойство – это качество параметров объекта, т.е. внешние проявления того способа, с помощью которого получают знания об объекте. Свойства дают возможность описывать объекты системы. При этом они могут изменяться в результате функционирования системы . Свойства – это внешние проявления того процесса, с помощью которого получается знание об объекте, ведется за ним наблюдение. Свойства обеспечивают возможность описывать объекты системы количественно, выражая их в единицах, имеющих определенную размерность. Свойства объектов системы могут изменяться в результате ее действия.
Выделяют следующиеосновные свойства системы :
· Система есть совокупность элементов . При определенных условиях элементы могут рассматриваться как системы.
· Наличие существенных связей между элементами . Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью определяют интегративные свойства системы.
· Наличие определенной организации , что проявляется в снижении степени неопределенности системы по сравнению с энтропией системоформирующих факторов, определяющих возможность создания системы. К этим факторам относят число элементов системы, число существенных связей, которыми может обладать элемент.
· Наличие 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. Система не сводится к простой совокупности элементов; декомпозируя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.
· Эмерджентностъ – несводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом.
· Целостность – это общесистемное свойство, заключающееся в том, что изменение любого компонента системы оказывает воздействие на все другие ее компоненты и приводит к изменению системы в целом; и наоборот, любое изменение системы отзывается на всех компонентах системы.
· Делимость – возможна декомпозиция системы на подсистемы с целью упрощения анализа системы.
· Коммуникативность . Любая система функционирует в окружении среды, она испытывает на себе воздействия среды и, в свою очередь, оказывает влияние на среду. Взаимосвязь среды и системы можно считать одной из основных особенностей функционирования системы, внешней характеристикой системы, в значительной степени определяющей ее свойства.
· Системе присуще свойство развиваться , адаптироваться к новым условиям путем создания новых связей, элементов со своими локальными целями и средствами их достижения. Развитие – объясняет сложные термодинамические и информационные процессы в природе и обществе.
· Иерархичность . Под иерархией понимается последовательная декомпозиция исходной системы на ряд уровней с установлением отношения подчиненности нижележащих уровней вышележащим. Иерархичность системы состоит в том, что она может быть рассмотрена как элемент системы более высокого порядка, а каждый ее элемент, в свою очередь, является системой.
· Важным системным свойством является системная инерция, определяющая время, необходимое для перевода системы из одного состояния в другое при заданных параметрах управления.
· Многофункциональность – способность сложной системы к реализации некоторого множества функций на заданной структуре, которая проявляется в свойствах гибкости, адаптации и живучести.
· Гибкость – это свойство системы изменять цель функционирования в зависимости от условий функционирования или состояния подсистем.
· Адаптивность – способность системы изменять свою структуру и выбирать варианты поведения сообразно с новыми целями системы и под воздействием факторов внешней среды. Адаптивная система – такая, в которой происходит непрерывный процесс обучения или самоорганизации.
· Надежность – это свойство системы реализовывать заданные функции в течение определенного периода времени с заданными параметрами качества.
· Безопасность – способность системы не наносить недопустимые воздействия техническим объектам, персоналу, окружающей среде при своем функционировании.
· Уязвимость – способность получать повреждения при воздействии внешних и (или) внутренних факторов.
· Структурированность – поведение системы обусловлено поведением ее элементов и свойствами ее структуры.
· Динамичность – это способность функционировать во времени.
· Наличие обратной связи .
Любая система имеет цель и ограничения. Цель системы может быть описана целевой функцией U1 = F (х, у, t, ...), где U1 – экстремальное значение одного из показателей качества функционирования системы.
Поведение системы можно описать законом Y = F(x), отражающим изменения на входе и выходе системы. Это и определяет состояние системы.
Состояние системы – это мгновенная фотография, или срез системы, остановка ее развития. Его определяют либо через входные взаимодействия или выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы. Это совокупность состояний ее n элементов и связей между ними. Задание конкретной системы сводится к заданию ее состояний, начиная с зарождения и кончая гибелью или переходом в другую систему. Реальная система не может находиться в любом состоянии. На ее состояние накладывают ограничения – некоторые внутренние и внешние факторы (например, человек не может жить 1000 лет). Возможные состояния реальной системы образуют в пространстве состояний системы некоторую подобласть Z СД (подпространство) – множество допустимых состояний системы.
Равновесие – способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий или при постоянных воздействиях сохранять свое состояние сколь угодно долго.
Устойчивость – это способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних или внутренних возмущающих воздействий. Эта способность присуща системам, когда отклонение не превышает некоторого установленного предела.
3. Понятие структуры системы .
Структура системы – совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества.Структура системы означает строение, расположение, порядок и отражает определенные взаимосвязи, взаимоположение составных частей системы, т.е. ее устройства и не учитывает множества свойств (состояний) ее элементов.
Система может быть представлена простым перечислением элементов, однако чаще всего при исследовании объекта такого представления недостаточно, т.к. требуется выяснить, что представляет собой объект и что обеспечивает выполнение поставленных целей.
Рис. 2. Структура системы
Понятие элемента системы. По определению элемент – это составная часть сложного целого. В нашем понятии сложное целое – это система, которая представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов.
Элемент – часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.
Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.
Понятие связи. Связь – совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами – это значит выявить наличие зависимостей их свойств. Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер.
Взаимосвязи – совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.
Взаимодействие – совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.
Понятие внешней среды. Система существует среди других материальных или нематериальных объектов, которые не вошли в систему и объединяются понятием «внешняя среда» – объекты внешней среды. Вход характеризует воздействие внешней среды на систему, выход – воздействие системы на внешнюю среду.
По сути дела, очерчивание или выявление системы есть разделение некоторой области материального мира на две части, одна из которых рассматривается как система – объект анализа (синтеза), а другая – как внешняя среда.
Внешняя среда – набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.
Внешняя среда – это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.
Типы структур
Рассмотрим ряд типовых структур систем, использующихся при описании организационно-экономических, производственных и технических объектов.
Обычно понятие "структура" связывают с графическим отображением элементов и их связей. Однако структура может быть представлена и в матричной форме, форме теоретико-множественного описания, с помощью языка топологии, алгебры и других средств моделирования систем .
Линейная (последовательная) структура (рис. 8) характеризуется тем, что каждая вершина связана с двумя соседними При выходе из строя хотя бы одного элемента (связи) структура разрушается. Примером такой структуры является конвейер.
Кольцевая структура (рис. 9) отличается замкнутостью, любые два элемента обладают двумя направлениями связи. Это повышает скорость общения, делает структуру более живучей.
Сотовая структура (рис. 10) характеризуется наличием резервных связей, что повышает надежность (живучесть) функционирования структуры, но приводит к повышению ее стоимости.
Многосвязная структура (рис. 11) имеет структуру полного графа. Надежность функционирования максимальная, эффективность функционирования высокая за счет наличия кратчайших путей, стоимость - максимальная.
Звездная структура (рис. 12) имеет центральный узел, который выполняет роль центра, все остальные элементы системы являются подчиненными.
Графовая структура (рис. 13) используется обычно при описании производственно-технологических систем.
Сетевая структура (сеть) - разновидность графовой структуры, представляющая собой декомпозицию системы во времени.
Например, сетевая структура может отображать порядок действия технической системы (телефонная сеть, электрическая сеть и т. п.), этапы деятельности человека (при производстве продукции - сетевой график, при проектировании - сетевая модель, при планировании - сетевая модель, сетевой план и т. д.).
Иерархическая структура получила наиболее широкое распространение при проектировании систем управления, чем выше уровень иерархии, тем меньшим числом связей обладают его элементы. Все элементы кроме верхнего и нижнего уровней обладают как командными, так и подчиненными функциями управления.
Иерархические структуры представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все вершины (узлы) и связи (дуги, ребра) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени).
Иерархические структуры, в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего (и это справедливо для всех уровней иерархии), называют древовидными структурами (структурами типа "дерева"; структурами, на которых выполняются отношения древесного порядка, иерархическими структурами с сильными связями) (рис 14, а).
Структуры, в которых элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего уровня, называют иерархическими структурами со слабыми связями (рис 14, б).
В виде иерархических структур представляются конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, структуры целей и функций, производственные структуры, организационные структуры предприятий.
В общем случае термин иерархия шире, он означает соподчиненность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим, возник как наименование "служебной лестницы" в религии, широко применяется для характеристики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т.д., затем концепция иерархии была распространена на любой согласованный по подчиненности порядок объектов.
Таким образом, в иерархических структурах важно лишь выделение уровней соподчиненности, а между уровнями и компонентами в пределах уровня могут быть любые взаимоотношения. В соответствии с этим существуют структуры, использующие иерархический принцип, но имеющие специфические особенности, и их целесообразно выделить особо.
Свойства систем можно условно разделить на общие свойства, характеризующие тип системы; структурные, характеризующие особенности организации системы; динамические, характеризующие поведение системы и особенности взаимодействия с окружающей средой; отдельную группу составляют свойства, характеризующие описание и управление в системе. Перечисленные группы свойств для организационно-технических (больших) систем представлены в табл. 2.
Таблица 2
Основные свойства организационно-технических (больших) систем
К основным структурным свойствам относятся: иерархическая упорядоченность, централизация, а также вертикальная целостность и горизонтальная обособленность. К основным динамическим свойствам относятся систематизация, изоляция, стабильность, адаптивность, инерционность и ряд других. Иерархическая упорядоченность заключается в возможности разделения системы на подсистемы и отражает тот факт, что поведение подсистемы не может быть полностью аналогичным поведению системы. Большинство систем иерархически упорядочены. Для технических систем, в частности, это проявляется в модульном принципе построения. Целостность системы проявляется в том, что изменение в некоторой ее части вызывает изменения в других частях и в системе в целом. В этом случае говорят о связном образовании. Обособленность проявляется в том, что система, может быть представлена в виде совокупности несвязных частей. Изменение в каждой части зависит только от самой этой части. Изменение в системе в целом есть физическая сумма изменений в ее отдельных частях. В этом случае говорят об обособлении или физически суммативном поведении. Следует отметить, что целостность и обособленность могут проявляться в одной и той же системе в разной степени.
Свойство прогрессирующей изоляции. Большинство неабстрактных систем изменяется во времени. Если эти изменения приводят к постепенному переходу от целостности к суммативности, то говорят, что такая система подвержена прогрессирующей изоляции. Изоляция может проявляться в виде распада, имеющего место при разрушении системы, и роста, заключающегося в возрастании деления на подсистемы; при этом возрастает дифференциация функций (процесс творчества, эволюция, развитие).
Свойство прогрессирующей систематизации является обратным к предыдущему и заключается в усилении прежних отношений между частями и развитии отношений между частями, не связанными между собой (унификация системы в целом). Изоляция и систематизация могут происходить в одной системе одновременно и в течение длительного времени (говорят, что система находится в равновесном состоянии) или последовательно.
Централизация. Централизованная система - это такая, в которой один элемент или подсистема играет главную (доминирующую) роль в функционировании всей системы. Эта часть системы называется ведущей или центром системы. При этом малые изменения в ведущей части вызывают значительные изменения в системе. Существуют как централизованные, так и децентрализованные (распределенные) системы. При этом речь идет о функциональном влиянии центра, определяющем назначение системы. Например, в измерительном приборе центр – датчик, в автомобиле – двигатель, в компьютере центр отсутствует (одинаково важны и процессор, и память). Высокоорганизованные системы также могут не быть централизованными. Например, человек имеет осевую симметрию (одинаково важны сердце и мозг). Отметим, что центр не следует отождествлять с системой управления. Например, в вузе центром является преподавательский состав, в институте – специалисты, в интегрированных производствах – техника и т.п. Целостность и систематизация могут сопровождаться прогрессирующей централизацией.
Адаптивность системы заключается в способности системы сохранять свои функции при воздействии окружающей среды, т.е. реагировать на среду так, чтобы получить благоприятные последствия для деятельности системы (обучение, эволюция в больших системах). Подчеркнем, что речь идет о функциональной адаптивности. Все системы в той или иной степени адаптивны: наименее адаптивны неживые системы; более адаптивны – биологические (живые системы) и технические системы; наиболее адаптивны социальные и организационно-технические системы. Свойство адаптивности тесно связано с живучестью систем, которая состоит в способности сохранять равновесие со средой.
О стабильности системы можно говорить относительно некоторых ее свойств (величин, переменных), если они стремятся сохраниться в определенных пределах. Система может быть стабильной в одном отношении и нестабильной в другом.
Так как наибольший практический интерес представляют организационно-технические системы, то остановимся на их особенностях. Организационно-технические системы являются динамическими и обладают свойствами адаптивности, стабильности, совместимости, а также в известной мере свойством оптимизации, заключающейся в приспособлении к среде. В силу существующих ограничений на развитие таких систем имеется тенденция к усилению оптимизации, что проявляется в необходимости оптимизации структуры, функций, минимизации затрат на развитие, в возрастании эффективности систем и т.д. Важным свойством больших, сложных систем, таких как организационно-технические, является инерционность, связанная со скоростью изменения функций. Она определяется временем отклика системы в ответ на внешнее возмущение, т.е. промежутком времени от начала возмущающего воздействия до изменения деятельности системы в нужном направлении, и зависит от возмущающего воздействия (t = t 1 + t 2 , где t 1 – время отклика управляющей подсистемы; t 2 – время прохождения возмущения через все уровни системы). В связи с этим системы такого типа следует рассматривать как обладающие относительными свойствами, т.е. как относительно открытые, относительно адаптивные и т.д. Динамические свойства проявляются в полной мере, если промежуток времени, в течение которого изучается система, превышает время отклика, и если возмущающее воздействие превышает некоторый порог. Свойство инерционности тесно связано с такими свойствами систем и их элементов, как быстродействие, жесткость, адаптивность, стабильность и другие. Изменение свойств организационно-технических систем обусловлено объективными изменениями, происходящими в процессе развития (эволюция), и субъективными, т.е. планируемыми людьми (директивными). В силу этого существенное значение имеет полнота информации о системах. Неполнота (нечеткость) информации о системе может привести к существенному изменению ее динамических свойств (например, увеличить инерционность, замедлить рост, снизить адаптивность и т. д.). Решающим обстоятельством, оказывающим влияние на развитие таких систем, является установление оптимальных пропорций, в том числе временных, между эволюционными и директивными изменениями.
В переводе с греческого слово «система» означает «соединение, целое, составленное из частей». Эти части, или элементы, находятся в единстве, в рамках которого они определенным образом упорядочены, взаимосвязаны, оказывают друг на друга то или иное воздействие.
Управление также обладает свойством системности, поэтому изучение его механизма мы начинаем со знакомства с основными положениями теории систем. В соответствии с ней любая система обладает рядом основных признаков.
Во-первых, как уже говорилось, она представляет собой набор элементов, или отдельных частей, выделенных по тому или иному принципу, являющихся ее структурообразующими факторами и играющих роль подсистем. Последние, хотя и относительно самостоятельны, но различным образом взаимодействуют в рамках системы; в простейшей форме тем, что находятся рядом и граничат друг с другом; более сложными формами взаимодействия является обусловленность (порождение одним элементом другого) и взаимное влияние, оказываемое ими друг на друга. Для сохранения системы такое взаимодействие должно быть гармоничным.
В результате взаимодействия у элементов и формируются общесистемные качества, то есть признаки, свойственные системе в целом и каждому из них в отдельности (например, человеческое тело в целом и каждый его орган осуществляют обменные процессы, имеют нервные клетки, постоянно обновляются и пр.
Свойства элементов (подсистем) определяют место последних во внутренней организации системы и реализуются в их функциях. Это проявляется в определенном влиянии на другие элементы, или объекты, находящиеся вне системы и способные это влияние воспринимать, преобразовывать и изменяться в соответствии с ним.
Во-вторых, система имеет границы, отделяющие ее от окружающей среды. Эти границы могут быть «прозрачными», допускающими проникновение в систему внешних влияний, и «непрозрачными», наглухо отделяющими ее от всего остального мира. Системы, осуществляющие свободный двусторонний обмен энергией, веществом, информацией со средой, получили название открытых; в противном случае говорится о закрытых системах, функционирующих относительно не зависимо от среды.
Если в систему вообще не поступают ресурсы извне, она имеет тенденцию к затуханию (энтропии) и прекращает свое существование (например, часы, если их не завести, останавливаются).
Открытые системы, самостоятельно черпающие необходимые для себя ресурсы из внешней среды, и преобразующие их для удовлетворения своих потребностей, в принципе неиссякаемы. В то же время, недостаточно, или наоборот, чрезмерно активный обмен со средой может систему разрушить (по причине нехватки ресурсов или неспособности их ассимилировать ввиду избыточного количества и разнообразия). Поэтому система должна находиться в состоянии внутреннего равновесия и баланса со средой. Это обеспечивает ее оптимальное приспособление к ней и успешное развитие.
Открытые системы стремятся к постоянным изменениям за счет специализации, дифференциации, интеграции элементов. Это ведет к усложнению связей, совершенствованию самой системы, позволяет достигать целей многими способами (для закрытых возможен только один), но требует дополнительных ресурсов.
В третьих, каждая система имеет определенную структуру, то есть упорядоченную совокупность взаимосвязанных элементов (иногда в обиходе понятие структура используется как синоним понятию организация).
Упорядоченность придает системе внутреннюю организацию, в рамках которой взаимодействие элементов подчиняется определенным принципам, законам. Системы, где такая организация минимальна, называются неупорядоченными, например, толпа на улице. Структура может в той или иной степени зависеть от особенностей самих элементов (например, взаимоотношения в чисто женском, мужском, детском или смешенном коллективах неодинаковы).
В-четвертых, в каждой системе есть некое явное системообразующее отношение или качество, которое в той или иной степени проявляется во всех остальных, обеспечивает их единство и целостность. Если оно определяется природой системы, то называется внутренними, в противном случае - внешним. В то же время, внутренние отношения могут распространяться и на другие системы (например, через подражание, заимствование опыта). Возможность реализации отношений и свойств системы исключительно на данной основе (субстрате) делает ее уникальной. В социальных системах кроме явного системообразующего отношения могут существовать неявные.
В-пятых, каждая система обладает определенными качествами. Многокачественность системы является следствием бесконечности связей и отношений, существующих на различных ее уровнях. Качества проявляются в отношении к другим объектам, причем, неодинаково. Например, один и тот же человек в роли руководителя может кричать на подчиненных и лебезить перед своим непосредственным начальником. Качества системы в определенной степени воздействуют на качество вошедших в них элементов, преобразуют их. Способность достигать этого характеризует силу системы.
В-шестых, системе присуща эмерджентность, то есть появление качественно новых свойств, отсутствующих у ее элементов, или не характерных для них. Таким образом, свойства целого не равны сумме свойств частей, хотя и зависят от них, а объединенные в систему элементы могут терять свойства, присущие им вне системы, или приобретать новые.
Нетождественность суммы качеств элементов качествам системы в целом обусловлена наличием структуры, поэтому структурные преобразования приводят к качественным, но последние могут происходить также и за счет количественных изменений. Таким образом, система может качественно изменяться, не меняя своей структуры, а в рамках одного и того же количественного состава могут существовать несколько качественных состояний.
В-седьмых, система обладает обратной связью, под которой понимается определенная реакция ее в целом или отдельных элементов на импульсы друг друга и внешние воздействия.
Теперь рассмотрим, какими бывают системы.
По характеру связей между элементами системы делятся на централизованные и децентрализованные. В первых все связи осуществляются через один центральный элемент; во вторых они могут происходить без «посредника» напрямую. Системы, где взаимосвязь элементов идет только по одной линии получили название частичных, а по многим - полных. В цепных системах каждый элемент связан не более, чем с двумя другими.
Системы, характеризующиеся преобладанием внутренних связей по сравнению внешним, где центростремительность больше центробежное, а отдельным элементам присущи общие характеристики, получили название целостных.
Системы, сохраняющиеся в целом при изменении или исчезновении одного или нескольких элементов, можно назвать стабильными, устойчивыми. Если при этом возможно восстановление утраченных элементов, то система называется регенеративной.
Изменяющиеся системы динамичны. Их элементы и они в целом могут изменяться линейно, однонаправлено с равной интенсивностью, и тогда будет наблюдаться рост, или нелинейно, разнонаправлено, с неодинаковой интенсивностью, что приводит к их качественным изменениям и развитию. Неизменные системы статичны.
С точки зрения состояния динамичные системы подразделяются на первичные, исходные, или вторичные, уже претерпевшие определенные изменения. Если система не допускает дальнейшего развития, без того, чтобы не преобразоваться в другую, она считается завершенной; если же развитие может продолжаться - незавершенной. Незавершенность может быть субстратной (преобразования могут происходить в основе элементов) и структурной (изменяется состав и соотношение элементов).
Если система сохраняет свои характеристики при изменении субстрата, она называется стационарной.
Система, состоящая из ряда разнородных элементов, называется сложной. Сложность означает, что введение новой единицы в систему не только порождает новые отношения, но и изменяет существующие. Степень сложности зависит также от взаимосвязанности этих элементов и от их числа.
Едва ли не важнейшими разновидностями систем являются механические и органические. Механические системы обладают постоянным набором неизменных элементов, четкими границами, однозначными связями, не способны изменяться и развиваться, функционируют под воздействием внешних импульсов. Выход элемента из механического целого нарушает его функционирование. Наиболее наглядный их пример - часовой механизм.
В механической системе элементы находятся во внешней связи друг с другом, не затрагивающей внутреннего существа каждого из них, и пребывают в безразличной самостоятельности. Они менее зависимы от системы, и вне ее сохраняют в неизменности свое бытие (колесико от часов может продолжительное время играть роль запасной детали).
Органические системы характеризуются противоположными качествами. В них увеличивается зависимость части от целого, а целого от части, наоборот, уменьшается. Причем, чем глубже связь частей, тем больше роль целого по отношению к ним. Кроме того, им присущи такие важные свойства, которых нет у механических систем, как способность к самоорганизации и самовоспроизведению.
В качестве образца органической системы можно привести живые существа или их сообщества. Специфической формой органической системы является социально-экономическая (общество, коллектив, организация и пр.).
Социально-экономические системы всегда являются упорядоченными, целостными, функционально и технологически неоднородными, иерархичными по структуре, динамичными с точки зрения состава и количества элементов. Подсистемы (элементы) в социально-экономических системах выделяются по тем или иным четким критериям, обычно в зависимости от их типа и целей.
Такие системы устойчивы, и в то же время постоянно развиваются, эволюционируют в более сложные образования (хотя иногда могут временно стабилизироваться или деградировать). Это развитие протекает под влиянием противоречивого взаимодействия внешних и внутренних факторов, интенсивность которого весьма различна. Поэтому оно неравномерно, может быть прерывистым, скачкообразным и не всегда предсказуемым.
Небольшие изменения в одном из элементов социальной системы могут привести к значительным последствиям для нее в целом, поэтому с помощью небольших, но продуманных действий в нужном месте и в соответствующее время легко достичь крупных желаемых результатов (теория рычага).
Для того, чтобы социальная система была динамически устойчивой, она должна обладать управляющим элементом, осуществляющим интеграцию ее отдельных звеньев, контроль за их функционированием, поступлением ресурсов, удалением отходов, получаемыми результатами, способным на основе обратной связи корректировать эти процессы. Для успеха саморазвития и самовоспроизведения системы управляющий элемент должен обладать не меньшей степенью сложности, чем управляемый. , — Системный подход, основная цель которого состоит в интеграции элементов организации, является основой современного менеджмента. Он рассматривает любую организацию как целостную совокупность различных видов деятельности и элементов, находящихся в противоречивом единстве и взаимосвязи, в рамках пространственно-временного бытия, в динамике, с учетом историчности, этапности, цикличности развития.
Понятие системы широко используется в науке, технике, в экономике когда говорят о некоторой упорядоченной совокупности любого содержания.
Система – это объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов и явлений, а так же знаний о природе и обществе.
Определение системы, как объекта исследования, начинается с выделения входящих в нее элементов из внешней среды, с которой она взаимодействует.
Под элементом системы понимается простейшая неделимая часть системы. Элемент является пределом деления системы с точки зрения решаемой исследователем задачи. Система может быть разделена на элементы не сразу, а последовательным расчленением ее на подсистемы.
Элемент системы не способен к самостоятельному существованию и не может быть описан вне его функциональных характеристик. С точки зрения системы важно не то, из чего состоит элемент, а какова его функция в рамках системы. Элемент определяется как минимальная единица, способная к самостоятельному осуществлению некоторой функции.
Подсистема представляет собой совокупность взаимосвязанных элементов, способных выполнять относительно независимую функцию, направленную на достижение общей цели системы.
Элементы, образующие систему, находятся в определенных отношениях и связях между собой. Как целое, система противостоит среде, во взаимодействии с которой проявляются ее свойства. Функционирование системы во внешней среде и сохранение ее целостности возможно благодаря определенной упорядоченности ее элементов, описываемой понятием структуры.
Структура есть совокупность наиболее существенных связей между элементами системы, мало изменяющихся при ее функционировании и обеспечивающих существование системы и ее основных свойств. Понятие структуры отражает инвариантный аспект системы. Структура системы часто изображается в виде графа, в котором элементы представлены вершинами, а связи между ними дугами.
Возможность выделения для системы внешнего окружения и относительно независимых подсистем приводит к представлению об иерархичности систем. Иерархичность означает возможность представить каждую систему как подсистему или элемент системы более высокого уровня. В свою очередь, каждая подсистема может рассматриваться как самостоятельная система, для которой исходная система служит системой более высокого уровня. Этот взгляд приводит к представлению о мире, как о иерархической системе взаимно вложенных систем.
Основным свойством системы, выделяющим ее из простой совокупности элементов, является целостность. Целостность – это принципиальная несводимость свойств системы к сумме свойств ее элементов, а также невыводимость свойств системы из свойств ее элементов. Система есть нечто большее, чем сумма ее частей. Именно наличие этого свойства выделяет системы из произвольных совокупностей элементов как самостоятельный объект исследования.
2.2. Классификация систем
Классификацию систем можно проводить по различным признакам. В наиболее общем плане системы можно разделить на материальные и абстрактные.
Материальные системы представляют собой совокупность материальных объектов. Среди материальных систем можно выделит неживые системы (физические, химические, технические и т.п.), живые или биологические системы и системы, содержащие в своем составе как неживые, так и биологические элементы. Важное место среди материальных систем занимают социально-экономические системы, в которых связями между элементами являются общественные отношения людей в процессе производства.
Абстрактные системы – это продукты человеческого мышления: знания, теории, гипотезы и т.п.
В зависимости от изменения состояния системы во времени различают статические и динамические системы. В статических системах с течением времени состояние не изменяется, в динамических системах происходит изменение состояния в процессе функционирования.
По степени определенности состояния системы делятся на детерминированные и стохастические (вероятностные). В детерминированное системе состояние её элементов в любой момент времени полностью определяется их состоянием в предшествующие моменты времени. Поведение детерминированной системы всегда можно точно предсказать. Состояние стохастической системы можно предсказать только с некоторой вероятностью.
По способу взаимодействия системы с внешней средой различают замкнутые и открытые системы. Замкнутые системы не взаимодействуют с внешней средой, все процессы, кроме энергетических, замыкаются внутри системы. Открытые системы активно взаимодействуют с внешней средой, что позволяет им развиваться и усложнять свою структуру.
По степени сложности системы делятся на простые и сложные.
Под сложностью системы часто понимается количество ее элементов и связей между ними. Такое определение сложности не отражает качественных изменений, происходящих в поведении систем при их усложнении. Под сложной системой будем понимать систему, способную управлять своим поведением. Системы, не обладающие таким свойством, отнесем к простым. В соответствии с этим определением атом и солнечную систему следует отнести к простым системам. Любые технические системы, взятые сами по себе, вне зависимости от человека, также являются простыми. Действительно сложными системами, способными управлять своим поведением, являются человеко-машинные системы. В строгом смысле сложные системы появляются только с появлением жизни.
Среди сложных систем можно выделить системы, существенной особенностью которых является наличие разумной деятельности. Примерами таких систем являются экономическая система, любые виды социальных систем, эколого-экономическая система. Характерной особенностью таких систем является целенаправленность их поведения.
Под целенаправленностью понимается способность системы к выбору поведения в зависимости от внутренней цели. Для обозначения такого рода систем с высшим типом сложности в общей теории систем вводится понятие целеустремленной системы.
Целеустремленной системой называется система, осуществляющая целенаправленное поведение и способная к самосохранению и развитию посредством самоорганизации и самоуправления на основе переработки информации. Способность системы формировать цель своего поведения предполагает присутствие в ней человека, обладающего свободой выбора при принятии решений. Все социальные и экономические системы являются целеустремленными, поскольку в них присутствуют люди, ставящие перед собой определенные цели.
Целенаправленная система должна обладать следующими свойствами, позволяющими ей моделировать и прогнозировать свое поведение во внешней среде:
воспринимать и распознавать внешнее воздействие, формирую образ внешней среды;
обладать априорной информацией о среде, хранимой в виде ее образов;
обладать информацией о самой себе и о своих свойствах, хранимой в виде морфологического и функционального образов, образующих информационное описание системы.
Системы обладают рядом свойств, которые необходимо учитывать в процессе управления. Особенно их роль возрастает, когда рассматриваются организационные или социальные системы, то есть куда входит человек как наиболее сложный элемент системы.
Рассмотрим некоторые из этих свойств.
Целостность. Свойство целостности означает, что организационная система существует как образование, в котором каждый элемент выполняет определенные функции. Целостность конкретизируется и осуществляется через связи.
Обособленность – одно из свойств, которое характеризует относительную изолированность, автономность тех или иных организационных систем. Определяет границы изучения системы.
Адаптивность – свойство, означающее способность приспосабливаться к изменению внутренних и внешних условий таким образом, чтобы эффективность и стабильность (устойчивость) системы не ухудшались.
Синергетичность – свойство появления новых, дополнительных качеств и свойств в системе при возрастании упорядоченности (самоорганизации) между элементами системы (подсистемы). Синергия (синергетичность) – однонаправленность действий в системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного результата. Состоит из двух слов: «син» – «объединяющий» и «эргос» – «усилие» (эргономика). Аналогично слову «синхронизация» – «син» (объединяющий) и «хронос» – время, – «объединяющий во времени».
Эмерджентность – свойство, означающее, что целевые функции отдельных подсистем не совпадают с целевой функцией самой системы. Например, цель хозяина – прибыль, цель работника – зарплата.
Неаддитивность отношений. По определению, свойства системы не есть простая сумма свойств, входящих в нее элементов. Такие отношения в математике называют неаддитивными:
N > или N = + d n ,
где d n – величина, отражающая степень неаддитивности.
Физическая природа неаддитивности связана с декомпозицией организационной системы. При декомпозиции происходит неизбежный разрыв не только горизонтальных, но и перекрестных связей, характеризующих целостность системы.
Одним из свойств и важнейших характеристик системы является понятие «энтропии», представляющей собой количественную характеристику «беспорядка», «хаоса», «разложения» в системе.
Энтропия характеризует соотношение организованности и дезорганизованности в системе.
Если система развивается, прогрессирует – то энтропия уменьшается. Если в системе преобладают процесса разрушения, деструкции, неупрярядоченности, неопределенности – то энтропия увеличивается.
Одна из трактовок фразы: «Рука дающего – на оскудеет», как раз и предполагает формирование и проявление этих усилий вначале для создания чего-либо, а затем и дальнейшего восстановления и развития системы, используя ресурсы из внешней среды. В этом смысл развития.
Иначе – « …Там царь Кащей над златом чахнет…»
Учет особенностей этих свойств, применительно к социальным системам (аспекты: психологический, нравственный, ценностный) делает их определяющими в процессе управления в целом и при принятии управленческих решений, в частности.
ШП. Свойства организационных систем управления
Организационное управление обладает важнейшими свойствами, которые необходимо учитывать при выработке управленческих решений и организации управления.
К свойствам, влияющим на организацию управления, относят: целостность; обособленность; централизованность; адаптивность;совместимость;эмерджетность;синергетичность;неаддитивность отношений; обратная связь; неопределнность данных; многокритериальность; мультипликативность; стохастичность; порог сложности, редкая повторяемость проблемных ситуаций; фактор времени.
Раскроем сущность названных свойств.
· Целостность. Свойство целостности означает, что организационная система существует как образование, в котором каждый элемент выполняет определенные функции.
Целостность системы может быть определена как свойство, характеризующее устойчивость функционирования организационной системы при ее минимальной структурной сложности и минимально необходимых ресурсах.
Целостность означает отсутствие необходимости добавления или устранения ее отдельных структурных элементов для повышения устойчивости и эффективности функционирования.
Проблема состоит в том, что системы могут функционировать при существенном (и часто неоправданном) усложнении или упрощении управленческой структуры, однако она при этом теряет темп развития и устойчивость .
· Обособленность – одно из свойств, которое характеризует относительную изолированность, автономность тех или иных организационных систем. Это свойство проявляется при разделении полномочий, определении границ хозяйственной самостоятельности предприятий, регионов, отраслей.
· Централизованность – сосредоточение управления в одном центре, в одних руках, в одном месте ; создание иерархической структуры управления, в которой преобладают вертикальные связи, при этом верхние уровни обладают определяющими полномочиями в принятии решений, а сами решения строго обязательны для нижних уровней. Сосредоточение чего-либо в одном месте, в одних руках, в одном центре; условие, при котором право принимать решения остается за высшими уровнями управления.
В организационных системах функции централизованных систем несет руководитель, лидер, менеджер; на фирме – администрация; в стране – государственный аппарат. Социально-экономические проблемы, требующие централизованных усилий: ценообразование, внешнеэкономическая деятельность, социальная защита, экологическая проблематика, образование, наука, пропорции отраслевого и регионального развития.
· Адаптивность – свойство, означающее способность приспосабливаться к изменению внутренних и внешних условий, таким образом, чтобы эффективность и стабильность (устойчивость) системы не ухудшалось. Адаптивность тесно связана со свойствами саморегулирования. В случае, когда организационная система хорошо структурирована, отлажена, обладает высоким уровнем организации и хорошим ресурсным обеспечением, имеет квалифицированные кадры, адаптивные свойства такой системы резко возрастают.
· Совместимость – означает, что все элементы системы должны обладать свойствами «сродства», взаимоприспособляемости, взаимоадаптивности.
Проблемы совместимости должны решаться в следующих направлениях:
Создание эффективных централизованных механизмов, преодолевающих силы отталкивания (которые возникают в организационных системах);
Поиск и формирование эффективных механизмов адаптации, позволяющих не только преодолевать силы отталкивания, но и превращать их в силы сближения, путем формирования новых элементов хозяйственного механизма в условиях его функционирования.
· Эмерджентность (непредсказуемое и не выводимое из наличного)– свойство, означающее, что целевые функции отдельных подсистем, не совпадают с целевой функцией самой системы.
Так, например, целевая функция всего народного хозяйства, может на совпадать с целевой функцией отдельной отрасли; целевая функция отдельного работника, может не совпадать с интересами предприятия, государства и т.д. Использование свойств эмерждентности позволяет правильно относиться к противоречивости целевых функций участников производства в любой системе. Разрешение этих противоречий и образует сам процесс развития и является основным содержанием управления.
· Синергетичность – свойство появления новых, дополнительных качеств и свойств в системе при возрастании упорядоченности (самоорганизации) между элементами системы (подсистемы).
Синергия (синергетичность) - однонаправленность действий в системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного результата.
Наука синергетика изучает связи между элементами подсистемы благодаря активному обмену потами энергии, вещества и информации в самом объекте и с окружающей средой. При согласованном поведении подсистем возрастает степень упорядоченности, самоогранизации больших систем.
В управлении организационной системой синергетичность означает сознательную однонаправленную деятельность всех членов коллектива как большой системы(цели и задачи отдельных служб не могут и не должны противоречить целям и задачам организационной системы).
Поиску источников и способов усиления положительной синергии и предотвращению отрицательной (негативной) синергии большинство зарубежных фирм уделяют значительное внимание, затрачивая на них 10-20% средств, идущих на организацию управления.
(прим.А.К. По другим источникам до 30%. Разделяют «Т»- функции» – 70% - собственно деятельность организации и «Ф»-функции» – 30%, затрачиваемые на организацию деятельности («Т»). Необходимо отметить, что снижение затрат на «Ф», ведет к снижению эффективность «Т». Найти оптимальное сочетание для каждой конкретной организации (системы управления: размеры, иерархия, вид производства, культура управления и т.д.)) – задача менеджера.)
Положительная синергия усиливается по мере роста организационной целостности больших систем, негативная синергия усиливается с дезорганизацией больших систем.
Наибольшее влияние на развитие положительной синергии в социально-экономических системах оказывают (5): высокий уровень общей и профессиональной культуры , хорошие знания психологии, этики, физиологии, высокий уровень морально-этических качеств всех членов организации и грамотное использование рычагов и стимулов управления.
При исследовании синергетичности многие вопросы пока остаются неясными. Так, добавление некоторых элементов в организационных системах, наряду с повышением роста эффективности систем, способно подчас резко понижать устойчивость ) большой системы, приводить к нестабильности и даже разрушению. По-видимому, в системах могут быть весьма полезны некоторые подсистемы – «антагонисты», которые хотя и несколько уменьшают эффект целевой функции большой системы, однако в значительно большей степени повышают ее устойчивость и способность темпов развития.
В социально-экономических системах это могут быть, например, органы правопорядка, здравоохранения, окружающей среды и другие.
«Новые системы плодят новые проблемы». Следствие: «Не следует без необходимости плодить новые системы».
«Система не может быть лучше, чем составляющие ее руководители» С.Янг.
«Система не может обучаться и адаптироваться, если этого не может ее руководство». Р.Акофф.
· Неаддитивность отношений. По определению, свойства системы не есть простая сумма свойств, входящих в нее элементов.
Такие отношений в математике называют неаддитивными.
N > E ni или N = E ni + dn
dn – величина, отражающая степень неаддитивности.
Loading...