ГОУ ВПО
«Сургутської ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Ханти-Мансійського автономного ОКРУГУ - Югри »
РЕФЕРАТ
для складання кандидатського іспиту
з історії та філософії науки на тему:
Інформатика і теорія систем
Спеціальність 05.13.01 - Системний аналіз, управління та обробка інформації
галузь наук технічні
Виконав
аспірант (здобувач)
П.І.Б. (Повністю)
Чернобровкін Віталій Вікторович
Рецензент: науковий керівник
д.т. н., професор Інютін С. А.
Остаточна перевірка реферату проведена
на кафедрі філософії
«______» ___________2010 Р.
Оцінка _______________
Сургут - 2010
Зміст
Введення
1. 1. Поняття «система»
2. 2. Структури систем
3. 3. Області існування та властивості систем
4. 4. Системна сумісність і
5. Системні дослідження
Висновок
Введення
Система - слово грецьке, буквально означає ціле, складене з частин. В іншому значенні - порядок, визначений правильним розташуванням частин та їх взаємозв'язками. В даний час термін "система" відноситься до найбільш вживаним. Це пояснюється тим, що за ним стоїть розвинена методологічна традиція, яка характеризує що склався протягом всієї інтелектуальної історії людства, і особливо в останні десятиліття, дуже ефективний стиль мислення. Системне мислення - це мислення сучасної людини. Що воно означає? Якщо ж відповідати узагальнено, то системний стиль мислення, або системний підхід, являє собою специфічний зміст, аспект, принцип мислення, при якому категорія "система" застосовується як метод, інструмент пізнання. Термін "системний підхід" змістовно відображає групу методів, за допомогою яких реальний об'єкт описується як сукупність взаємодіючих компонентів. Ці методи розвиваються в рамках окремих наукових дисциплін і загальнонаукових концепцій, є результатом їх міждисциплінарного синтезу. Використання системного підходу в науці стимулюється також успіхом приватних системних теорій в інших областях знань, розвитком кібернетики і суспільних наук. Системний підхід - ефективний спосіб розумової діяльності, що забезпечив значні відкриття в науці, винаходи в техніці та досягнення у виробництві в другій половині ХХ ст. Це зумовлює постійну увагу до нього з боку інтелектуалів.
Без системного підходу не обходиться нині жодна сфера високопрофесійної діяльності. Можна з упевненістю констатувати, що багато помилок в управлінні державою викликані тим, що державні службовці і службовці місцевого самоврядування не володіють ні теорією систем, ні системним аналізом. Важливі рішення приймаються нерідко за принципом підкинутою монети, без бачення їх впливу на різні підсистеми складного і взаємопов'язаного суспільного організму. Економіка і її найважливіші складові бізнес і фінанси відрізняються незначним інноваційним тонусом, який стримується самим персоналом. Менеджери, керівники фірм, директори підприємств, фінансисти практично не знайомі з принципами управління складними саморозвиваються системами. Завдання, які ставить перед ними життя, не вирішуються тільки тому, що вони не можуть зрозуміти їх і сформулювати в системних категоріях. Трагічні наслідки природних, екологічних і техногенних катастроф в значній мірі обумовлені не просто нерозумінням системності, а нездатністю втілити ідеї в такі дії, які не порушували б системні закони природи і суспільства. Об'єктом осмислення в навчальному посібнику виступають системи, а предметом - основні ідеї теорії систем і системного аналізу. Світ систем вивчається людьми з глибокої давнини. Елементи системного світогляду виникли вже в античному світі. Протягом всієї історії розвитку науки, освіти, та й культури в цілому людство накопичило величезну багатство системних ідей, які розкидані в різних сферах наукового знання. Це знання потребує переосмислення і інтеграції.
1. Поняття «система»
Сучасна наука потребує вироблення чіткого наукового визначення системи. Зробити це непросто, тому що поняття "система" відноситься до числа найбільш загальних і універсальних дефініцій. Воно використовується по відношенню до самих різних предметів, явищ і процесів. Невипадково термін вживається в безлічі різних смислових варіацій. Система - це теорія (наприклад, філософська система Платона). По всій видимості, цей контекст розуміння системи був найбільш раннім - як тільки виникли перші теоретичні комплекси. І чим універсальніше вони були, тим більше була потреба в спеціальному терміні, який позначав би цю цілісність і універсальність. Система - це класифікація (наприклад, періодична система елементів Д. І. Менделєєва). Особливо бурхливо виникали різні класифікаційні системи у ХVIII - ХІХ ст. Основна проблема класифікацій полягає в тому, щоб вони були суттєвими і не систематизували об'єкти з точки зору несуттєвих ознак. Система - це завершений метод практичної діяльності (наприклад, система реформатора театру К. С. Станіславського). Такого роду системи складалися в міру виникнення професій, накопичення професійних знань і навичок. Таке застосування терміна виникає в цеховій культурі середньовіччя. Тут поняття "система" вживали не тільки в позитивному сенсі як засіб ефективної діяльності, але і в негативному, позначаючи їм те, що сковує творчість, геніальність. Блискучий в цьому сенсі афоризм Наполеона Бонапарта (1769-1821): "Що стосується системи, то завжди треба залишити за собою право на наступний день посміятися над своїми думками дня попереднього". Система - деякий спосіб розумової діяльності (наприклад, система числення). Цей вид системи має давні витоки. Вони починалися з систем письма та обчислення і розвинулися до інформаційних систем сучасності. Для них принципово важлива їх обгрунтованість, що добре помітив французький мораліст П'єр Клод Віктуар Буаст (1765-1824): "Будувати систему на одному факті, на одній ідеї - це ставити піраміду гострим кінцем вниз". Звідси стає зрозумілим його ж афоризм: "Творець системи - це арештант, який має домагання висвітлювати світ лампою своєї темниці". Система - це сукупність об'єктів природи (наприклад, Сонячна система). Натуралістичне вживання терміна пов'язане з автономністю, деякою завершеністю об'єктів природи, їх єдністю і цілісністю. Система - це деякий явище суспільства (наприклад, економічна система, правова система). Соціальне вживання терміна обумовлено несхожістю і різноманітністю людських суспільств, формуванням їх складових: правової, управлінської, соціальної та інших систем. Наприклад, Наполеон Бонапарт констатував: "Ніщо не просувається вперед при політичній системі, в якій слова суперечать справах". Система - це сукупність встановлених норм життя, правил поведінки. Мова йде про деяких нормативних системах, які властиві різним сферам життя людей і суспільства (наприклад, законодавча і моральна), що виконують регулятивну функцію у суспільстві. Таким чином, аналіз різноманіття вживання поняття "система" показує, що воно має давнє коріння і відіграє дуже важливу роль у сучасній культурі, виступає інтегралом сучасного знання, засобом осягнення всього сущого. Разом з тим поняття не однозначно і не жорстко, що робить його виключно креативним.
У науковому розумінні термін система - замкнутий об'єктивна єдність пов'язаних один з одним елементів, упорядкованих за певним законом або принципу.
Складна система - сукупність великої кількості взаємозв'язаних і взаємодіючих елементів, що функціонують з певною метою.
Чотири властивості, які повинен мати об'єкт, щоб його можна було вважати системою.
Цілісність і декомпозиція. З одного боку, система - цілісне утворення, а з іншого - у її складі чітко можуть бути виділені окремі елементи. При цьому елементи існують лише в системі. Поза системи - це об'єкти, які мають «сістемозначімимі» властивостями. При входженні в систему об'єкт набуває «сістемоопределенное» властивість замість «сістемозначімого». Інакше елементом складної системи є її частина, яка при даному розгляді не піддається подальшому поділу.
Зв'язки. Наявність істотних стійких зв'язків (відносин) між елементами і (або) їх властивостями, що перевершують по потужності (силі) зв'язку (відносини) цих елементів з елементами, що не входять в дану систему. У будь-якій системі встановлюються ті чи інші зв'язки (відношення). Які з закономірною необхідністю визначають інтегративні властивості системи, що відрізняє систему від простого конгломерату і виділяють її з навколишнього середовища у вигляді цілісного утворення. Зв'язок можна визначити як фізичний канал, по якому забезпечується обмін між елементами систем та системи з навколишнім середовищем, речовиною, енергією та інформацією. Ставлення - це теж зв'язок між будь-якими об'єктами, представлена в абстрактній формі, що є відображенням «фізично наповнених» реальних зв'язків, так що відношення можна назвати «ненаповнені» зв'язком.
Організація. Виникнення організацій - це формування істотних зв'язків у часі та просторі. При формуванні зв'язків складається певна структура системи, а властивості елементів трансформуються у функції (дії, поведінки), пов'язані з ще однією властивістю системи - її інтегративними якостями.
Інтегративні якості. Це якості, які притаманні системам в цілому, але не властиві, жодному з її елементів окремо. Наявність інтегративних якостей показує, що властивості системи, хоча й залежать від властивостей елементів, але не визначаються ними повністю.
Висновки:
система не зводиться до простої сукупності елементів;
розчленовуючи систему на окремі частини і вивчаючи кожну з них окремо, не можна пізнати всі властивості системи в цілому.
Таким чином, вихідним моментом у визначенні системи є її протиставлення середовищі, тобто середовище - це все те, що не входить в систему, а система - це кінцеве безліч об'єктів, якимось чином виділений з середовища. Між середовищем та системою існує нескінченна безліч взаємних зв'язків, за допомогою яких реалізується процес взаємодії середовища і системи. Виділення системи з середовища і визначення меж їх взаємодії є одним з першочергових завдань системного аналізу. Від правильності визначення меж залежать не тільки їх функції, ефективність і якість системи, але й нерідко сама її життєдіяльність. З іншого із боку, діалектичної основою системних досліджень є принцип системності, суть якого зводиться до того, що система як щось ціле має властивості, не властивими що становить її елементам. У цьому випадку при визначенні системи необхідно виходити з двох основних понять:
система як сукупність взаємодіючих елементів;
система як цілісна середовище, що має новими системоутворюючими властивостями.
З урахуванням вищевикладеного перелічимо такі якості системи:
система є щось ціле;
система є чимало елементів, властивостей і відносин;
система є організоване безліч елементів;
система є динамічний безліч елементів.
Тоді визначення системи можна сконструювати так: система є кінцеве безліч функціональних елементів і відносин між ними, що виділяється з середовища у відповідності з певною метою, в рамках певного часового інтервалу.
У цьому випадку під елементом прийнято розуміти найпростішу неподільну частина системи - підсистему. При цьому відповідь на питання, що є такий частиною може бути однозначним і залежить від цілей розгляду об'єкта як системи.
2. Структури систем
З сучасної точки зору системи класифікуються на:
цілісні, у яких зв'язки між складовими елементами міцніші, ніж зв'язки елементів із середовищем, і сумативні, у яких зв'язки між елементами одного і того ж порядку, що і зв'язки елементів із середовищем;
органічні і механічні;
динамічні і статичні;
відкриті і закриті;
самоорганізуються і неорганізовані і т.д.
Звідси може виникнути питання про неорганізованих системах, правильніше сказати - сукупностях. Чи є вони системами? Так, і цьому можна привести докази, виходячи з наступних посилок:
неорганізовані сукупності складаються з елементів;
елементи певним чином між собою пов'язані;
цей зв'язок об'єднує елементи в сукупність визначеної форми (купа, юрба і т.п.);
оскільки в такій сукупності існує зв'язок між елементами, значить неминуче прояв певних закономірностей і, отже, тимчасової або просторовий порядок.
Структура системи
Елементи будь-якого змісту, необхідні для реалізації функції, назвемо частинами або компонентами системи. Сукупність частин (компонентів) системи утворює її елементний (компонентний) склад. При цьому ті елементи системи, які розглядаються як неподільні, будуть називатися елементарними. Частина системи, що складається більш ніж з одного елемента, утворює підсистему. Разом з тим кожну з підсистем, що реалізують конкретну функцію, можна, у свою чергу, розглядати як нову систему і т.д. Впорядкована множина відносин між частинами, істотне стосовно мети, необхідне для реалізації функції, утворює структуру системи.
Поняття структури походить від латинського слова structure, що означає будова, розташування, порядок, а найточніше визначення структури виглядає так: "Під структурою розуміється сукупність елементів системи і взаємозв'язків між ними". При цьому поняття "зв'язки" може характеризувати це й будова (статику), і функціонування (динаміку) системи. Крім того, при проведенні аналізу використовуються два визначальні поняття структури: матеріальна структура та формальна структура.
У загальному випадку під формальною структурою розуміється сукупність функціональних елементів та їхніх взаємин, необхідних і достатніх для досягнення системою поставлених цілей. З визначення випливає, що формальна структура описує щось загальне, властиве системам одного типу.
У свою чергу матеріальна структура є носієм конкретних типів і параметрів елементів системи та їх взаємозв'язків.
Наведені міркування дозволяють зробити два висновки щодо сутності формальних структур: фіксованої мети відповідає як правило, одна і тільки одна формальна структура; одній формальній структурі може відповідати безліч матеріальних структур.
При проведенні системного аналізу на етапі вивчення формальних і матеріальних структур системи аналітики вирішують зазвичай такі завдання:
чи існуюча структура нових цілей і функцій системи;
потрібно чи реорганізація існуючої структури або необхідно спроектувати принципово нову структуру;
як розподілити (перерозподілити) нові і старі функції системи за елементами структури.
Всі ці задачі багато в чому залежать від типів використовуваних у системі структур. У цьому коротко розглянемо ряд типових структур систем, що використовуються при описі організаційно-економічних, виробничих і технічних об'єктів (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Типи (види) структур
Лінійна структура (рис.2.1, а) характеризується тим, що кожна вершина пов'язана з двома сусідніми. При виході з ладу хоча б одного елемента (зв'язку) структура руйнується.
Кільцева структура (рис.2.1, б) відрізняється замкнутістю, будь-які два елементи мають двома напрямами зв'язку. Це підвищує швидкість спілкування, робить структуру більш живучою.
Стільникова структура (рис.2.1, в) характеризується наявністю резервних зв'язків, що підвищує надійність (живучість) функціонування структури, але призводить до підвищення її вартості.
Багатозв'язна структура (рис.2.1, г) має структуру повного графа. Надійність функціонування максимальна, ефективність функціонування висока, за рахунок наявності найкоротших шляхів, вартість - максимальна. Окремим випадком многосвязной структури є "колесо" - (рис.2.1, д).
Ієрархічна структура (рис.2.1, е) отримала найбільш широке поширення при проектуванні систем управління, чим вищий рівень ієрархії тим меншою кількістю зв'язків мають його елементи. Всі елементи крім верхнього й нижнього рівнів мають як командними, так і підлеглими функціями управління. Кожен рівень такої системи характеризується рівнем ієрархії, який визначається як відношення числа вихідних зв'язків до вхідних.
Зоряна структура (рис.2.1, ж) має центральний вузол, який виконує роль центру, всі інші елементи системи є підлеглими.
Графова структура (рис.2.1, з) є інваріантної стосовно ієрархічної і використовується зазвичай в описах виробничо-технологічних систем.
У цілому структура є матеріальним носієм цільової діяльності з ліквідації проблемної ситуації і від її ефективності багато в чому залежить кінцевий результат цієї діяльності. У цьому випадку при виборі того чи іншого варіанта структур, доцільно використовувати деякі показники ефективності, наприклад: оперативність, централізація, периферійність, живучість, обсяг.
Оперативність оцінюється часом реакції системи на вплив зовнішнього середовища або швидкістю його зміни і в основному від загальної схеми з'єднання елементів і їх розташування.
Централізація визначає можливості виконання одного з елементів системи керівних функцій. Чисельно централізація визначається середнім числом зв'язків центрального (керівного) елемента з усіма іншими.
Периферийность характеризує просторові властивості структур. Чисельно периферійність характеризується показником центру ваги структури, при цьому в ролі одиничної оцінки міри зв'язності виступає "відносна вага" елемента структури.
Живучість системи визначає здатність зберігати значення показників при пошкодженні частини системи. Цей показник може характеризуватися відносним числом елементів (або зв'язків), при знищенні яких інші показники не виходять за допустимі межі.
Обсяг є кількісною характеристикою структури та визначається зазвичай загальною кількістю елементів або середньої щільністю.
Завдання оптимізації структури з метою отримання найбільшої ефективності системи є актуальною і потребує певного математичного апарату для свого рішення. В якості такого апарату зазвичай використовується теорія графів і целочисленное програмування.
3. Області існування та властивості систем
Властивості систем розрізняються залежно від області існування цих систем. Області існування можна класифікувати, виходячи з таких можливих умов: є системи живими або неживими, абстрактними або конкретними, відкритими або замкнутими; володіють високою або низьким ступенем ентропії, або невизначеності; є системи простими організованими, складними неорганізованими або складними організованими; чи є вони цілеспрямованими ; чи існує в них зворотний зв'язок; ієрархічно впорядковані системи чи ні; чи є вони організаціями.
Властивості області існування системи і накладаються на неї обмеження визначають науковий підхід і методологію, які повинен бути використані при вивченні системи.
Поняття "система" володіє двома протилежними властивостями: обмеженістю і цілісністю. Перше - це зовнішнє властивість системи, а друге - внутрішнє, що набувається в процесі розвитку. Система може бути відмежованої, але не цілісною (наприклад, недобудований будинок), але чим більше система виділена, відмежована від середовища, тим більше вона внутрішньо цілісна, індивідуальна, оригінальна. Відповідно до вищесказаного можна дати визначення системи як відокремленого, взаємно пов'язаного множини, що відбиває об'єктивне існування конкретних окремих взаємозалежних сукупностей тіл і не містить специфічних обмежень, властивих приватним системам. Дане визначення характеризує систему саморушної сукупністю, взаємозв'язком, взаємодією. Найважливіші властивості системи: структурність, взаємозалежність із середовищем, ієрархічність, множинність описів. Обмеженість системи являє собою перше і початкове її властивість. Це необхідна, але не достатня властивість. Якщо сукупність об'єктів обмежена від зовнішнього світу, то вона може бути системною, а може і не бути нею. Сукупність стає системою тільки тоді, коли вона знаходить цілісність, тобто набуває структурність, ієрархічність, взаємозв'язок з середовищем. Її властивість цілого принципово не зводиться до суми властивостей складових елементів Структурність Поведінка системи обумовлено не тільки особливостями окремих елементів, скільки властивостями її структури Взаємозалежність з середовищем Система формує і проявляє властивості в процесі взаємодії з середовищем Ієрархічність Співпідпорядкованість елементів у системі Множинність описів. Через складності пізнання системи вимагає, множинності її описів як цілісність характеризується системним способом буття, яке включає її внутрішнє буття, пов'язане зі структурною організацією, і зовнішнє буття - функціонування. Цілісність, як відомо, не зводиться до своїх складових частин. Тут завжди спостерігається втрата якості. Оскільки науковий опис об'єкта передбачає процедури уявного розчленування цілісності, то цілісність являє собою деяке безліч описів. Звідси різноманіття визначень системи: структуроване безліч; безліч, що взаємодіє з оточенням; упорядкована цілісність і т.д.
4. Системна сумісність і системний підхід
До числа найважливіших закономірностей систем належить їх сумісність. Під сумісністю розуміється взаємопов'язаність елементів і підсистем однієї системи з елементами і підсистемами інших систем. Крім цього система повинна бути сумісна з системами більш високого порядку через наявні в неї входи і виходи.
Сумісність - можливість взаємодіяти з други ми комплексами на основі розвинутих інтерфейсів для обміну даними з прикладними завданнями в інших системах.
Терміном «системний підхід» прийнято називати особливий спосіб дослідження явищ та їх взаємозв'язок з іншими явищами. Інструментом системного підходу є системний аналіз, який базується на теорії систем.
Системний підхід - це принцип дослідження, при якому розглядається система в цілому, а не її окремі підсистеми. Його завданням є оптимізація системи в цілому, а не поліпшення ефективності входять до неї підсистем. При поліпшенні системи шукають причини відхилень у рамках цієї системи, не вважаючи за необхідне розширити ці рамки. Коли ставитися мета привести систему до норми, початкові передумови і цілі, що лежать в основі цієї системи, під сумніви не ставляться, хоча вони можуть бути застарілими і невірними. При системному підході ситуація зворотна, тут планувальник виступає в ролі лідера, а не відомого. Він переглядає проект і конфігурацію системи, намагаючись усунути законодавчі та територіальні бар'єри, щоб запобігти дію побічних ефектів.
На противагу методології змін, яку ми називаємо поліпшення систем, системний підхід є методологією проектування, що грунтується на наступних положеннях.
Проблема визначається з урахуванням взаємозв'язку з великими (супер) системами, в які входить розглянута система і з якими вона пов'язана спільністю цілей.
Цілі системи зазвичай визначаються не в рамках підсистем, а їх слід розглядати у зв'язку з більш великими системами або системою в цілому.
Існуючі проекти слід оцінювати величиною тимчасових витрат або ступенем відхилення системи від оптимального проекту.
Оптимальний проект зазвичай не можна отримати шляхом внесення невеликих змін в існуючі прийняті форми. Він грунтується на плануванні, оцінці та прийнятті таких рішень, які передбачають нові й позитивні зміни для системи в цілому.
Системний підхід і системна парадигма засновані на таких методах міркувань, як індукція і синтез, які відрізняються від методів дедукції, аналізу і редукції, використовуваних при поліпшенні систем.
Планування являє собою процес, в якому планувальник бере на себе роль лідера, а не відомого. Планувальник повинен пропонувати рішення, які пом'якшують або навіть усувають, а не посилюють небажані дії і тенденції попередніх проектів систем.
Щоб користуватися цими положеннями, слід визначити низку понять.
Поняття, що характеризують системи
Елементи
Елементи є складовими кожної системи. Вони можуть у свою чергу представляти собою системи, тобто бути підсистемами. Елементи систем можуть бути неживими або живими. Елементи, що надходять у систему, називаються вхідними, елементи, що виходять з неї, називаються вихідними.
Процес перетворення
В організованих системах постійно йде процес перетворення, в ході якого елементи змінюють свій стан. У процесі перетворення вхідні елементи трансформуються у вихідні. У організованій системі цінність і корисність вхідних елементів при цьому збільшуються. Якщо ж у процесі перетворення цінність і корисність елементів зменшуються, то витрати в системі збільшуються, а її ефективність зменшується.
Вхідні елементи (входи) і ресурси
Різниця між вхідними елементами і ресурсами дуже незначно і залежить лише від точки зору і умов. У процесі перетворення вхідні елементи - це ті елементи, які споживають ресурси. Наприклад, студенти, які входять в систему освіти, є вхідними елементами, в той час як викладачі - це один з ресурсів, що використовуються в процесі перетворення. У рамках великої системи студенти, які здобули освіту, перетворюються в ресурси, коли вони стають активними елементами суспільства. Визначаючи вхідні елементи та ресурси систем, важливо вказати, чи контролюється вони проектувальником системи, тобто слід їх розглядати як частину системи або як частина навколишнього їхнього середовища.
Вихідні елементи (виходи)
Вихідні елементи являють собою результат процесу перетворення в системі і розглядаються як результати, виходи або прибуток.
На малюнку 4.1 представлена схема системи та її оточення. На ній показані вхідні елементи, ресурси і витрати, що входять в систему, і вихідні елементи, результати і прибуток, що виходять з неї.
Малюнок 4.1 - Система, її входи-виходи і навколишнє середовище.
Навколишнє середовище
Встановлення меж абсолютно необхідно, коли ми вивчаємо відкриті системи - системи, що взаємодіють з іншими системами. Встановлюючи межі, ми визначаємо, які системи можна вважати знаходяться під контролем особи, яка приймає рішення, і які залишаються поза його впливу. Однак, як би не встановлювалися межі системи, не можна ігнорувати її взаємодія з навколишнім середовищем, бо в цьому випадку прийняті рішення можуть виявитися марними.
Призначення і функція
Не живі системи не мають явного призначення. Вони отримують специфічне призначення, або наділяються функцією, коли вступають у взаємини з іншими підсистемами в рамках великої системи. Таким чином, зв'язку підсистем між собою і з системою в цілому дуже важливі при вивченні систем.
Ознаки
Системи, підсистеми та їх елементи мають ознаки (властивостями або характеристиками). Ознаки можуть бути «кількісними» або «якісними». Залежно від такого поділу визначається і підхід до їх вимірювання. «Якісні» ознаки важче визначати і вимірювати ніж «кількісні». Термін «ознаки» іноді використовують як синонім терміна «міра ефективності», хоча ознака і його міру слід розрізняти.
Завдання і цілі
При проектуванні систем першорядне значення має визначення їх завдань і цілей. У міру того як ми відходимо від абстрактних міркувань, встановлення призначення системи стає більш чітким і робітникам. Мірою ефективності показує, якою мірою досягаються цілі системи, і дає уявлення про кількісну величиною прояву ознак систем.
Компоненти, програми, завдання
У цілеспрямованих системах процес перетворення організується з залученням компонентів, програм або завдань, які складаються з сумісних елементів, об'єднаних для досягнення певної мети. У більшості випадків кордону компонентів не збігаються з межами організаційної структури, і це дуже важливий момент при системному підході.
Прийняття рішень
Дії та рішення, які мають місце в системі, є прерогативою керівників та інших осіб, які приймають рішення. Їх обов'язок - направляти систему на досягнення поставлених цілей. Нас в основному цікавить вивчення організацій і організованих систем, які є цілеспрямованими, тобто систем, що мають певне призначення або функцію і орієнтованих на одержання одне або декількох доступних спостереженнями та вимірювань результатів.
Структура
Поняття структура пов'язане з порядністю відносин, які пов'язують елементи системи. Структура може бути простою або складною в залежності від числа і типу взаємозв'язків між частинами системи. У складних системах повинна існувати ієрархія, тобто упорядкування рівнів підсистем, частин та елементів. Від типу та упорядочності відносин між компонентами системи значною мірою залежать функції систем і ефективність їх виконання.
Стан і потоки
Прийнято робити відмінності між станами і потоками в системах. Стан системи характеризується значеннями ознак системи в даний момент часу. Переходи частини елементів системи з одного стану в інший викликають потоки, зумовлені як швидкість зміни значень ознак системи. Поведінкою системи вважається зміна станів системи в часі
5. Системні дослідження
Специфіка системного дослідження визначається не ускладненням методів аналізу (у даному разі ці методи можуть навіть піддаватися спрощення), а висуванням нових принципів підходу до об'єкта вивчення, нової орієнтації всього руху дослідника. У найзагальнішому вигляді ця орієнтація виражається в прагненні побудувати цілісну картину об'єкту і характеризується такими положеннями
При дослідженні об'єкта як системи опис елементів не носить самодостатнього характеру, оскільки елемент описується не як такої, а з урахуванням його місця в цілому.
Один і той же матеріал, субстрат, виступає в системному дослідженні як що володіє одночасно різними характеристиками, параметрами, функціями і навіть різними принципами будови. Одним з появ цього є ієрархічність будови систем, причому той факт, що всі рівні ієрархії «виконані» з одного матеріалу, робить особливо важкою проблему пошуку специфічних механізмів взаємозв'язку різних рівнів (площин) системного об'єкта. Конкретної (хоча, може бути, і не єдиною) формою реалізації цього взаємозв'язку є управління. Саме тому проблема управління виникає у будь-якому системному дослідженні.
Дослідження системи виявляється, як правило, невіддільним від дослідження умов її існування.
Специфічною для системного підходу є проблема породження властивостей цілого з властивостей елементів і, навпаки, породження властивостей елементів з характеристик цілого.
Як правило, в системному дослідженні виявляються недостатніми чисто причинні (у вузькому сенсі разом слова) пояснення функціонування і розвитку об'єкта; зокрема, для великого класу систем характерна доцільність як невід'ємна частина їх поведінки, а доцільне поведінка не завжди може бути укладено в рамки причинно- слідчої схеми.
Джерело перетворень системи або її функції лежить зазвичай в самій системі, оскільки це пов'язано з доцільним характером поведінки систем, істотна риса цілого ряду системних об'єктів полягає в тому, що вони є не просто системами, а самоорганизующимися системами. З цим тісно пов'язана й інша особливість, притаманна багатьом системним дослідженням: у цих дослідженнях нерідко доводиться припускати наявність у системи (або її елементів) деякої безлічі індивідуальних характеристик і ступенів свободи.
Практично будь-який об'єкт з деякої точки зору може розглядатися як система.
Важливо віддавати собі звіт про те, чи корисний такий погляд або розумніше вважати даний об'єкт елементом. Сукупність елементів з однієї точки зору може бути цілком самостійною системою з дуже складною структурою, а з іншого - лише однією з підсистем деякої системи більш високого порядку, або навіть виступати як елемент. Наприклад, школа - система з точки зору управління школою (необхідно враховувати її структуру, мету, кадровий склад і т.д.) і безструктурна об'єкт з точки зору управління системи освіти в цілому.
Одним з найбільш поширених методів дослідження систем є моделювання. Більш того, моделювання є одним з основних способів пізнання. Узагальнено моделювання можна визначити як метод пізнання, в якому вивчення деяких характеристик одного об'єкта - оригіналу замінюється вивченням відповідних характеристик іншого об'єкта - моделі (від лат. Modulus - міра, спосіб).
Іншими словами, модель - це матеріальний або ідеальний (тобто подумки представлений) об'єкт, яким може бути заміщений об'єкт - оригінал при вивченні деяких його характеристик.
Зазвичай моделі створюються для наступних основних цілей:
- Для вивчення об'єкта (його структури, механізму функціонування, зовнішніх зв'язків і законів розвитку);
- Для прогнозування реакції об'єкта на різні зовнішні впливи;
- Для оптимізації об'єкта (оптимізації його структури при створенні цього об'єкта або оптимізації управління ним, якщо цей об'єкт вже існує).
Основними робочими поняттями в рамках аналізованої нами інформаційної моделі управління освітою є:
- Інформація;
- Переробка інформації;
- Інформаційна модель.
Інформація - це, по суті, система знаків і символів.
Під переробкою інформації нами розуміється різного роду перетворення цих знаків за заданими правилами ("маніпулювання символами", як кажуть деякі автори).
6. Системний аналіз
Системний аналіз - це наукова дисципліна, в якій вивчаються проблеми прийняття обгрунтованих рішень щодо складних систем. Під рішенням тут розуміється певний формалізований або неформалізований вибір одного з можливих варіантів досягнення мети. Системний аналіз, зокрема, дає методики прийняття рішень, що дозволяють цілеспрямовано відшукувати прийнятні рішення, відкидаючи ті з них, які свідомо поступаються іншим.
Мета застосування системного аналізу до конкретної проблеми полягає в тому, щоб, застосовуючи системний підхід і, якщо це можливо, суворі математичні методи, підвищити обгрунтованість прийнятого рішення в умовах аналізу великої кількості інформації про систему і безлічі потенційно можливих рішень.
Так, наприклад, при проектуванні складного об'єкта зазвичай має місце багатоваріантність можливих проектних рішень і серед цих можливих варіантів необхідно відшукати один, найбільш вигідний з точки зору економіки, екології, надійності, потужності або з будь-якої іншої точки зору, а найчастіше відразу з декількох точок зору, часто суперечать один одному.
Аналогічна ситуація при прийнятті рішення виникає практично у всіх галузях людської діяльності - при організації виробництва або бойових дій, у наукових дослідженнях або торгівлі і т. д. Для всіх цих випадків прийняття рішення характерними рисами ситуації є:
- Складність системи, щодо якої потрібно прийняти рішення;
- Наявність безлічі потенційно можливих рішень;
- Здійснення вибору на основі деякого набору критеріїв прийнятності рішення;
- Неможливість обгрунтованого вибору рішення без якісного або кількісного аналізу різних рішень з безлічі потенційно допустимих.
В даний час системний аналіз застосовується в біології, медицині, екології, військовій справі, управлінні і в багатьох інших областях.
Системний аналіз включає ряд розділів, що відносяться до деяких загальних питань і методам, які не одержали кількісної трактування (таким, як цілевизначенню, виділення дій і прийоми роботи з ними, поєднання формалізованих і неформалізованих процедур, дії особи, яка приймає рішення, системні питання інформатики), і розділ дослідження операцій, в якому розглядаються тільки кількісні методи прийняття рішень. Історично спочатку сформувалася саме це друге, кількісне напрямок системного аналізу.
Співвідношення між введеними вище поняттями зображено на малюнку 2.
Малюнок 6.1-Структура теорії систем.
Практично будь-який об'єкт з деякої точки зору може розглядатися як система. Важливо віддавати собі звіт про те, чи корисний такий погляд або розумніше вважати даний об'єкт елементом. Сукупність елементів з однієї точки зору може бути цілком самостійною системою з дуже складною структурою, а з іншого - лише однією з підсистем деякої системи більш високого порядку, або навіть виступати як елемент. Наприклад, школа - система з точки зору управління школою (необхідно враховувати її структуру, мету, кадровий склад і т.д.) і безструктурна об'єкт з точки зору управління системи освіти в цілому. Одним з найбільш поширених методів дослідження систем є моделювання. Більш того, моделювання є одним з основних способів пізнання. Узагальнено моделювання можна визначити як метод пізнання, в якому вивчення деяких характеристик одного об'єкта - оригіналу замінюється вивченням відповідних характеристик іншого об'єкта - моделі (від лат. Modulus - міра, спосіб). Іншими словами, модель - це матеріальний або ідеальний (тобто подумки представлений) об'єкт, яким може бути заміщений об'єкт - оригінал при вивченні деяких його характеристик.
Зазвичай моделі створюються для наступних основних цілей:
- Для вивчення об'єкта (його структури, механізму функціонування, зовнішніх зв'язків і законів розвитку);
- Для прогнозування реакції об'єкта на різні зовнішні впливи;
- Для оптимізації об'єкта (оптимізації його структури при створенні цього об'єкта або оптимізації управління ним, якщо цей об'єкт вже існує).
З нашої точки зору, види моделей можуть класифікуватися наступним чином:
Малюнок 6.2 - Моделювання складноорганізованих систем.
Основними робочими поняттями в рамках аналізованої нами інформаційної моделі управління освітою є:
- Інформація;
- Переробка інформації;
- Інформаційна модель.
Інформація - це, по суті, система знаків і символів.
Під переробкою інформації нами розуміється різного роду перетворення цих знаків за заданими правилами ("маніпулювання символами", як кажуть деякі автори).
Інформаційна модель (або "простір проблем", на відміну від середовища завдання) - відомості про завдання, представлені або накопичуються (у вигляді кодового опису) у пам'яті вирішальною системи.
Висновок
Отже, розглянуті різні аспекти системного підходу, представлені і узагальнено різні розуміння складних і дуже неоднозначних питань теорії систем. По справжньому цінний системний підхід, якщо він перетворюється з підходу до явищ природи і суспільства, з світоглядної парадигми в інструмент пізнавальної та практичної діяльності. Мова йде про оволодіння системним підходом як методом наукового дослідження, тобто системним аналізом. Тут важливо навчитися застосовувати системну методологію до своєї спеціальності, до проблем, що виникають у практичному житті. Слід пам'ятати кілька позицій щодо знання про системи. Перш за все, що воно не тільки найбільш ефективний інструмент мислення і дії, засіб досягнення успіху у професійній діяльності, але одне з найдинамічніших явищ, постійно і дуже швидко оновлюється. Немало важливо пам'ятати, що системне знання розвивається не тільки вшир, даючи системну інтерпретацію тих явищ, які їм раніше не висвітлювалися, але і вглиб, розкриваючи все нові аспекти та рівні системного бачення, порушуючи звичні уявлення про об'єкти і процеси. Системне знання та системні методи цілком справедливо вважаються універсальними. Проте їх універсальність не гарантує успішність застосування, бо застосування універсального до конкретного і реального завжди передбачає творчий пошук та обгрунтування. Уміння побачити в хаосі дійсності системоутворюючий фактор і вичленувати систему, а потім дати її системний аналіз - вищий пілотаж в оволодінні системним підходом.
Список використаної літератури
Берталанфі Л. Загальна теорія систем: критичний огляд / / Дослідження з загальної теорії систем. - М., 1969.
Блауберг І. В., Мирський Е. М., Садовський В. М. Системний підхід і системний аналіз / / Системні дослідження: Щорічник. - М.: Наука, 1969.
Дж. ван Гиг Прикладна загальна теорія систем. - Москва: Видавництво «Світ» 1981.
Кохановський В. П. Філософія і методологія науки: Учеб. для вузів. - Ростов н / Д.: Фенікс, 1999.
Кузьмін С. А. Соціальні системи: Досвід структурного аналізу. - М.: Наука, 1996.
Садовський В. М. Основи загальної теорії систем. Логіко-методологічний аналіз. - М., 1974.
Сурмін Ю. П. Теорія систем і системний аналіз: Навчальний посібник. - Київ 2003.
Тюхтін В. С. Про підходи до побудови загальної теорії систем / / Системний аналіз та наукове знання. - М., 1969.
Уйомов А. І. Системний підхід і загальна теорія систем. - М.: Думка, 1978.
Юдін Е. Г. Системний підхід та принцип діяльності. - М.: Наука, 1978.
Шрейдер Ю. А. Особливості опису складних систем / / Системні дослідження. Методологічні проблеми: Щорічник 1983. - М., 1983.