Что является примерами компонентов системы

Система: понятие, компоненты, свойства, виды

Тема 1.4 Методологические аспекты исследования систем управления

Цель: раскрыть сущность методологии исследования систем управления.

3.1 Процессный подход к управлению.

3.2 Системный подход в исследовании проблем управления.

3.3 Ситуационный подход в процессе управления.

4. Исследование систем управления и их проектирование.

Список рекомендуемой литературы:

4. Рой О. М. Теория управления : учебное пособие / О. М. Рой. – СПб. : Питер, 2008. – 256 с.

Управление обладает свойством системности, поэтому его изучение мы начина­ем со знакомства с основными положениями теории систем.

К основным компонентам системы относят: элемент систе­мы, взаимоотношения между элементами, подсистему, структу­ру системы.

Выделяются две разновидности элементов: рабочие (основная функция состоит в преобразовании исходных факторов в определенный результат) и защитные.

Например, в СССР системообразующим элементом были КПСС и ее конституционно закрепленная руководящая роль. Непонимание этого обстоятельства привело к ли­шению КПСС этой роли без возложения ее на иной институт. В результате разруши­лась не только политическая и идеологическая система, но и само государство.

В результате воздействия системообразующего элемента у остальных элементов формируются общесистемные качества, т. е. признаки, свойственные каждому из них в отдельности и системе в целом.

Единство элементов системы возникает в результате того, что между ними уста­навливаются связи, т. е. реальные взаимодействия, которые характеризуются: типом (бывают последовательными, сходящимися, расходящимися); силой; характером (могут быть подчиненными, равноправными, безразличными); характером (односторонние или взаимные); степенью постоянства (эпизодические, регулярные и проч.).

То есть, вторым компонентом системы выступают взаимоотношения между элементами или связи. Взаимоотношения могут быть нейтральными, когда оба элемента не претерпевают каких-ли­бо структурных или функциональных изменений, или функци­ональными, когда один элемент, воздействуя на другой, приво­дит к структурным или функциональным изменениям в этом элементе.

Третьим компонентом системы является подсистема, состоя­щая из ряда элементов системы, которые возможно объединить по схожим функциональным проявлениям. В системе может быть различное количество подсистем. Это зависит от основ­ных функций подсистемы: внутренних и внешних.

Характер связи между элементами зависит не только от взаимного расположе­ния последних, но и от их особенностей (например, отношения в одинаковом по размерам женском, мужском и смешанном коллективах будут различны).

Структура определяется целями и функциями системы, но в ее характеристике отсутствует момент взаимодействия.

В широком понимании структуру можно рассматривать как совокупность пра­вил и предписаний, регламентирующих деятельность системы.

Структуру системы можно классифицировать по следующим основаниям:

• по числу уровней иерархии (одноуровневые и многоуровневые);

• по целевому назначению;

• по выполняемым функциям;

• по принципам разбивки элементов на подсистемы (таковыми могут быть функциональный и объектный).

В целом структуру системы описывают две основные группы характеристик:

• связанные с иерархичностью (число подсистем, уровней, связей; принципы
разбивки на подсистемы; степень централизации);

• отражающие эффективность функционирования (надежность, живучесть, быстродействие, пропускная способность, гибкость, изменчивость и т. д.).

Структура придает системе целостность и внутреннюю организацию, в рамках ко­торой взаимодействие элементов подчиняется определенным законам. Если такая организация минимальна, системы называются неупорядоченными, например толпа на улице.

Поскольку элементы и связи неоднородны в рамках одного и того же структур­ного их набора, система будет иметь модификации. Например, коллективы двух организаций, имеющих одинаковое штатное расписание, будут абсолютно различ­ны, поскольку сами люди и их личные взаимоотношения являются иными.

Система характеризуется рядом свойств:

· Система имеет границы, отделяющие ее от внешней среды. Они мо­гут быть «прозрачными», допускающими проникновение в нее внешних импуль­сов, и «непрозрачными», наглухо отделяющими ее от остального мира.

· Системе присуща эмерджентность, т. е. появление качественно новых свойств, отсутствующих или нехарактерных для ее элементов. В то же время объеди­ненные в систему элементы могут терять свойства, присущие им вне системы. Таким образом, свойства целого не равны сумме свойств частей, хотя и зависят от них.

· Система характеризуется адаптивностью, т.е. способностью сохра­нять качественную определенность в изменяющихся условиях. Адаптивность обес­печивается простотой структуры, гибкостью, избыточностью ресурсов.

· Системе свойственна редукция, проявляющаяся в том, что при опре­деленных условиях она ведет себя проще, чем ее отдельные элементы. Это объясняется тем, что такие элементы в системе накладывают друг на друга огра­ничения, которые не позволяют им независимо выбирать свои состояния. Поэтому поведение системы в целом подчинено не частным, а общим закономерностям, ко­торые обычно проще сами по себе.

· Система со временем может разрушаться под воздействием как внешней среды, так и внутренних процессов.

· Системой можно управлять с целью обеспечения следования ею задан­ной траектории развития и функционирования. Для этого существуют следующие способы:

1) регулирование и корректировка в случае непредсказуемых воздействий, вызывающих отклонения;

2) изменение параметров системы на основе прогнозирования, применяемое
в случае невозможности задать опорную траекторию развития на весь период или значительных отклонений, не позволяющих на нее вернуться;

3) коренная структурная перестройка, если цели недостижимы в принципе
и нужен поиск новой системы, при которой это удается сделать.

Рассмотрим, какими бывают системы.

Системы, характеризующиеся преобладанием внутренних связей по сравнению с внешними, где центростремительность больше центробежности, а отдельным элементам присущи общие характеристики, получили название целостных. Приме­ром целостной системы сегодня является блок НАТО.

Система, сохраняющаяся в целом при изменении или исчезновении одного или нескольких элементов, называется устойчивой, например любой биологический организм. Если при этом возможно восстановление утраченных элементов, то она является регенеративной (например, ящерицы).

Если изменения осуществляются линейно, однонаправленно, будет наблюдать­ся рост системы. Нелинейные, разнонаправленные изменения, происходящие с неодинаковой интенсивностью, в результате которых меняются связи, соотноше­ние элементов, характеризуют процесс ее развития.

Система, состоящая из ряда разнородных элементов, называется сложной. Сложность системы обусловлена их большим числом, разнообразием, взаимосвя­занностью, неопределенностью поведения и реакций. Такие системы обычно явля­ются многоуровневыми и иерархичными (высший уровень управляет нижестоя­щим и одновременно сам подчиняется вышестоящему). Введение в них дополни­тельного элемента (даже аналогичного имеющимся) порождает новые и изменяет существующие в рамках системы отношения.

Системы делятся на механистические и органические.

Органические системы характеризуются противоположными качествами. В них увеличивается зависимость части от целого, а целого от части, наоборот, уменьша­ется. Например, человек при потере многих органов может продолжать свою жиз­недеятельность. Чем глубже связь элементов органической системы, тем больше роль целого по отношению к ним. Таким системам присущи свойства, которых нет у механистических, например способность к самоорганизации и самовоспроизве­дению.

Специфической формой органической системы является социальная (общество, фирма, коллектив и проч.).

Источник

Элементы системы (подсистемы) и их свойства

Любая система, как уже упоминалось, состоит из элементов. Но нас будут интересовать технические и социально-экономические системы и их элементы. Что же собой представляют элементы названных систем?

Элементы – это объекты, из которых состоит система, ее структурообразующие части, относительно автономные, выполняющие строго определенные функции.

Особенности, место и назначение каждого элемента определяются целью и задачами системы.

Пример. Предприятие есть система, ее элементами являются производственные участки. Цель системы – получение прибыли и удовлетворение потребностей потребителя. Задачи системы – обеспечить производство продукции с минимальными затратами и организовать ее реализацию. Элементы системы – производственные участки должны подчинить свою деятельность цели и задачам системы – предприятия.

Свойства элементов. Назовем следующие:

· элемент выполняет только ему присущую и не повторяемую другими элементами данной системы функцию;

· элемент обладает способностью интегрировать и взаимодействовать с другими элементами что обеспечивает выполнение им своей функции;

· элемент в системе имеет четкие каналы связи с другими элементами системы и управляемым объектом, минимум связей с элементами вышестоящей системы;

· элементы имеют те же цели, что и система в целом;

· каждый элемент системы должен быть связан с окружающей средой и воспринимать ее воздействие;

· специфические свойства элементов проявляются в их функциях.

Свойства элементов определяют их место во внутренней организации системы. Они развиваются в рамках системы и подчиняются условиям ее функционирования (видоизменяясь, или в процессе развития, или под управляющим воздействием).

Для изучения, анализа и проектирования сложных систем возникает объективная необходимость в выделении отдельных подсистем (частей) по определенным признакам (критериям).

Подсистема – это выделенная по какому-либо признаку часть системы, имеющая характерные особенности.

Критерий выделения подсистем. Подсистемы (части из ряда элементов) социально-экономических систем должны:

· оказывать существенное влияние на достижение конечных результатов системы;

· быть привязаны к целому с помощью определенных отношений каждой части к какой-либо общесистемной характеристике (или характеристикам), имеющей необходимую и логическую функциональную связь с выполнением задач всей системы;

· быть созданы по тем или иным признакам, ясно обнаруживающим необходимую функциональную связь друг с другом и с системой в целом;

· быть соответственно увязаны с поведением всех элементов системы и отражать постоянное функционирование взаимных связей, установленных для отдельных элементов системы через ее подсистемы с окружающей средой.

Выделение подсистемы зависит

· от целей ее исследования,

· от используемого аппарата анализа

Системные признаки выделения подсистем и их элементов. К ним относятся:

· структурная автономность каждого элемента подсистемы,

· различная природа элементов, составляющих подсистемы,

· функциональная специфичность подсистем,

· упорядоченная взаимосвязь элементов подсистем и самих подсистем со средой на основе функциональной интегративности.

Система и подсистема часто меняются местами с учетом вышестоящей системы. Иными словами, система является как абсолютной, так и относительной.

Пример. Предприятие является абсолютной социально-экономической системой, а его цехи – подсистемами, если не обращать внимание на объединение, в состав которого входит данное предприятие. С учетом вышестоящей системы предприятие уже становится подсистемой, а статус системы приобретает объединение. Цех может рассматриваться как сложная система без учета вышестоящей системы, а его производственные участки – подсистемами.

Рассмотрим социально-экономические системы, их элементы и подсистемы с учетом иерархии производства. Но прежде представим уровневое строение системы (рис. 3.2.1).

Ориентируясь на иерархию производства, назовем элементы и подсистемы обозначенных на рис. 3.2.2 систем.

Показанные на рис. 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3. и 3.2.4. материалы можно назвать системным инструментарием и с его помощью представить уровневое строение любой социально-экономической системы. Например, уровневое строение цеха как система выглядит так (рис. 3.2.5.):

Важнейшие свойства социально-экономических систем. К ним относятся:

· целостность системы означает, что ее возможности всегда шире чем простая сумма возможностей составляющих ее элементов, поскольку их взаимодействие порождает новые качества;

· иерархичность – по мере движения от низшего к высшему система, входя в более сложное образование, сама превращается в элемент этого образования, и, наоборот, чем обеспечивается единство ее развития и функционирования;

· автономность, самоуправляемость, т.е. способность к самовоспроизводству и саморазвитию;

· адаптивность, динамизм системы, т.е. способность реагировать на изменение условий среды наилучшим для нее способом и достигать цели;

· вероятностный характер поведения, определяемый деятельностью людей в системе и не всегда предсказуемыми изменениями внешней среды.

Раскрытие составляющих системы (элементов и подсистем) основополагающий участок пути познания менеджмента.

Источник

Что является примерами компонентов системы

Термины теория систем и системный анализ, несмотря на период более 25 лет их использования, все еще не нашли общепринятого, стандартного истолкования.

Причина этого факта заключается в динамичности процессов в области человеческой деятельности и в принципиальной возможности использовать системный подход практически в любой решаемой человеком задаче.

Общая теория систем (ОТС) — научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на формальных взаимосвязях между различными составляющими их факторами и на характере их изменения под влиянием внешних условий, при этом результаты всех наблюдений объясняются лишь взаимодействием их компонентов, например характером их организации и функционирования, а не с помощью непосредственного обращения к природе вовлечённых в явления механизмов (будь они физическими, биологическими, экологическими, социологическими, или концептуальными)

Для ОТС объектом исследования является не «физическая реальность», а «система», т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.

При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Существует много определений системы.

Термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.

Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R), где A — множество элементов; R — множество отношений между A.

Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются:

Рассмотрим определения других понятий, тесно связанных с системой и ее характеристиками.

Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы. Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в приделах возможности их восприятия и необходимости для цели познания. Поэтому система как образ объекта задаётся на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.

Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь, — образуют систему.

Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой».

Из этих рассуждений вытекает, что немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды. Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия с окружением, являясь при этом ведущим компонентом этого воздействия.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом:

Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более низкого порядка (подсистема). Например, система «производственный цех» входит как подсистема в систему более высокого ранга — «фирма». В свою очередь, надсистема «фирма» может являться подсистемой «корпорации».

Обычно в качестве подсистем фигурирует более или менее самостоятельные части систем, выделяемые по определённым признакам, обладающие относительной самостоятельностью, определённой степенью свободы.

Компонент — любая часть системы, вступающая в определённые отношения с другими частями (подсистемами, элементами).

Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).

Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к 2 аспектам изучения систем: на макро- и микро- уровнях.

При изучение на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. При таком подходе главными факторами являются целевая функция системы (цель), условия её функционирования. При этом элементы системы изучаются с точки зрения организации их в единое целое, влияние на функции системы в целом.

На микроуровне основными становятся внутренние характеристики системы, характер взаимодействия элементов между собой, их свойства и условия функционирования.

Для изучения системы сочетаются оба компонента.

Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения. Структура системы опережает определенный уровень сложности по составу отношений на множестве элементов системы или что эквивалентно, уровень разнообразий проявлений объекта.

Связи — это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.

Связь — одно из фундаментальных понятий в системном подходе. Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.

Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций — от одного элемента к другому в направлении основного процесса.

Обратные связи, в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее. Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития невозможны без использования обратных связей.

Рис. — Пример обратной связи

С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.

Основными функциями обратной связи являются:

Нарушение обратных связей в социально-экономических системах по различным причинам ведет к тяжелым последствиям. Отдельные локальные системы утрачивают способность к эволюции и тонкому восприятию намечающихся новых тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию своей деятельности на длительный период времени, эффективному приспособлению к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

Особенностью социально-экономических систем является то обстоятельство, что не всегда удается четко выразить обратные связи, которые в них, как правило, длинные, проходят через целый ряд промежуточных звеньев, и четкий их просмотр затруднен. Сами управляемые величины нередко не поддаются ясному определению, и трудно установить множество ограничений, накладываемых на параметры управляемых величин. Не всегда известны также действительные причины выхода управляемых переменных за установленные пределы.

Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет неявную, косвенную зависимость между элементами системы. Теория вероятности предлагает математический аппарат для исследования этих связей, называемый «корреляционными зависимостями».

Критерии — признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях.

Эффективность системы — соотношение между заданным (целевым) показателем результата функционирования системы и фактически реализованным.

Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных (известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.

Рис. — Функционирование системы

Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.

Выход — результат конечного состояния процесса.

Процессор — перевод входа в выход.

Система осуществляет свою связь со средой следующим образом.

Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы — входом последующей. Таким образом, вход и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествующих и последующих систем.

Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями.

Обратная связь — предназначена для выполнения следующих операций:

Ограничение — обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к входу в последующую систему — потребитель. Если заданное требование не выполняется, ограничение не пропускает его через себя. Ограничение, таким образом, играет роль согласования функционирования данной системы с целями (потребностями) потребителя.

Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом.

Проблема — это разница между существующей и желаемой системами. Если этой разницы нет, то нет и проблемы.

Решить проблему — значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую.

Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

Источник