Понятие, состав и свойства систем. Архетипы поведения систем

Понятие, состав и свойства систем Лекция 1 Внутри Структура системы Вне взаимосвязь изменение Понимание работы системы Система – это набор элементов, связанных друг с другом таким образом, что их взаимодействие определяет дальнейшее поведение системы Поведение системы изменение Результат Управление Системное мышление ограничения Воздействия Отклик системы определяется свойствами самой системы © А.В. Фоменко Система сама определяет своё поведение в долговременной перспективе. Воздействие А Результат Рост Рецессия Доля рынка Система А Система В Результат Воздействие А Экономическая система Воздействие Компания Воздействие Конкуренты Цена на нефть Рынок нефти Воздействие © А.В. Фоменко Рациональный анализ Прямая связь «причина – следствие» Информация небольшими порциями Конкретные решения – решение проблемы – управление и контроль Индивидуальная и общественная власть Причины событий (виновники проблем) Редукционизм как элемент науки Нового времени Поиск внешних причин © А.В. Фоменко Интуитивное понимание системности окружающего мира и его объектов Проблемы растут как снежный ком Где тонко, там и рвётся Не кладите все яйца в одну корзину Деньги к деньгам Решение проблем по внешним факторам Воздействие на отдельные части проблемы ? Экономические потрясения, голод, нищета, военные столкновения, деградация окружающей среды Усиление проблем Системное решение Изменение структуры © А.В. Фоменко Архетипы поведения систем (системные ловушки и возможности) Трагедия общин Разрушительные цели Ложные цели Сопротивление влиянию Зависимость и привыкание … Объект – нечто, существующее помимо человека, что человек может воспринимать своими ощущениями Объект – это предмет или категория, на которую направлено действие субъекта. Взаимодействие может быть как реальным, так и умозрительным. Субъект – обладает сознанием, Субъект – это индивид либо группа лиц, ощущениями и способен ставить цель которые взаимодействуют с объектом. Объект обладает качеством — неотделимой от бытия существенной определенностью Неотделимая от бытия Изменения качества – изменение объекта Существенная (присущая объекту) Изменение объекта – изменение качества Определённость Условный предел по отношению к объекту © А.В. Фоменко Система – это совокупность элементов, связанных между собой и согласно действующих для достижения определённой цели Элементы Взаимосвязи (связи) Назначение (цель) © А.В. Фоменко Источники системного знания об организации Прошлое Будущее © А.В. Фоменко Системность – это новое качество знаний, разорванное лишь по произволу самим человеком (М. Планк) Если бы форма проявления и сущность вещей непосредственно совпадали, то всякая наука была бы излишняя (К. Маркс) Развитие областей знаний Дифференциация знания «Гибридные» науки Интеграция знания Область знания 1 Область знания 2 Область знания 3 Область знания 4 в том числе Менеджмент Логистика Принцип целостности или взаимосвязанности Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которые образуют определенную целостность, единство Весь мир А Система – совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как целое В Отсутствие предела системы – отсутствие выделения из окружающего мира Система – комплекс таких избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействия и взаимоотношения принимают характер взаимосодействия компонентов для получения фокусированного полезного результата Единая цель ? © А.В. Фоменко Система – это отграниченный в среде и взаимодействующий с нею объект, который: 1) имеет цель, в процессе ее достижения функционирует и развивается; 2) имеет источники энергии и материалов для функционирования и развития; 3) ему присуще управление с использованием информации о внешней среде и собственном состоянии и с моделированием собственного поведения во внешней среде; 4) состоит из взаимосвязанных компонентов, выполняющих некоторые функции в составе объекта; 5) обладает интегративным свойством И.Ф.Скляров Система – совокупность объектов, обладающая интегративным свойством, то есть свойством, не являющимся суммой или средним объектов совокупности. = < « 1500 300 100 100 300 1000 © А.В. Фоменко Система – совокупность таких-то компонентов, обладающая таким-то интегративным свойством Представление (моделирование) объекта как системы экспертная задача интегративное свойство Представление Не система Система конструктивная задача А В Содержание? А В Теория систем экспертная задача каким интегративным свойством будет обладать та или иная взаимосвязанная совокупность объектов конструктивная задача как создать или сохранить такую взаимосвязанную совокупность объектов, чтобы получить или сохранить то или иное интегративное свойство Необходимые условия для формирования интегративного свойства: 1. Отграниченность системы. 2. Открытость системы. 3. Множественность составляющих системы 4. Взаимосвязанность компонентов системы Основные свойства систем 1. Целостность и членимость. 2. Наличие структуры. 3. Наличие связей. 4. Интегративные качества. Свойства сложных (больших систем) 1. Неаддитивность БС   ПС, или БС =  ПС +  2. Эмерджентность Целевые функции отдельных подсистем, как правило, не совпадают с целевой функцией самой сложной системы © А.В. Фоменко Свойства сложных (больших систем) 3. Синергия Однонаправленность действий в системе, которая приводит к усилению (умножению) конечного результата. 4. Мультипликативность Эффекты, как положительные, так и отрицательные, в сложной системе чаще обладают свойством умножения, а не сложения © А.В. Фоменко Свойства сложных (больших систем) 5. Целостность Сложные системы существуют как организационно и функционально целостные образования, в которых каждый из элементов выполняет определенные функции. При этом нет объективной потребности дополнения БС какими-либо подсистемами или удаление подсистем без крайней необходимости. 6. Обособленность Характеризует относительную изолированность, автономность тех или иных систем © А.В. Фоменко Свойства сложных (больших систем) 7. Централизованность Рациональное соотношение принципы оптимальной централизации и децентрализации управления 8. Совместимость Все элементы должны обладать свойствами взаимоприспособляемости, взаимоадаптивности. В БС каждая из подсистем должна быть совместима не только с самой БС, но и со всеми ее составляющими подсистемами и элементами. © А.В. Фоменко Свойства сложных (больших систем) 9. Адаптивность Xmin Xmax Способности приспосабливаться к изменениям внутренних и внешних условий таким образом, чтобы эффективность и стабильность функционирования БС не ухудшалась. 10. Обратная связь Информация о выходе БС (выходном продукте, товаре, услуге) поступает и используется для процесса управления © А.В. Фоменко Подходы к построению теории систем: 1. Традиционный подход – построение обобщенных математических описаний систем (моделей), которые отвлекаются от природы конкретных систем, позволяя выделить их общность + - 2. Аналоговый подход – определение аналогии между системами (изоморфизм и гомоморфизм) + - 3. Параметрический подход – использование особого типа свойств (системных параметров), при наличии информации об общесистемные закономерностях, типичных для многих систем, представления о самих системах и их закономерностях могут выражаться с помощью системных параметров + - Принципы теории систем : Принцип системности – рассмотрение явлений объективной действительности с позиций системного целого и его закономерностей Принцип изоморфизма – наличие однозначного (собственно изоморфизм) или частичного (гомоморфизм) соответствия структуры одной системы структуре другой Направления, обеспечивающие решение основных задач теории систем: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Кибернетика; Теория информации; Теория игр; Теория решений; Топология (реляционная математика); Факторный анализ. Звенья системы Компоненты Связи Компонент (элемент) системы – один из объектов, входящих в систему и осуществляющий некие преобразования входов в выходы. Основные блоки системы: Вход Процессор Выход всё, что изменяется при протекании процесса перевод входа в выход результат конечного состояния процесса © А.В. Фоменко Входы и выходы пространственные Ресурс временные Ресурс’ Причина Следствие Функция компонента – принципы преобразования входов компонента в выходы Функционирование – процесс преобразования входов в выходы Функция может описываться качественно и количественно (математическая функция). y  f x1 , x2 , x3 ...xn  Связь – структурно формирует структуру системы, функционально – преобразует выход одного компонента во вход другого. N Компонент N’ N Связь N © А.В. Фоменко Связи пространственные (структурные) временные (причинно-следственные) Структурная связь – некая часть пространства между компонентами (объекты-0), заполненная энергией, массой или информацией, причем энергия, масса или информация, заполняющая связь, не может перемещаться или видоизменяться независимо от компонентов. статические ? динамические ? Невозможно сказать, существует ли статическая связь или нет, не попытавшись превратить ее в динамическую, © А.В. Фоменко За счет динамизма связей происходит сохранение структуры при внешних воздействиях если связь не может свободно пропустить поток происходит ее разрушение статические связи обеспечивают качество динамические связи обеспечивают свойства для реализации интегративного свойства системные связи должны быть динамическими Конструирование систем обычно начинается с создания статических связей актуализация связи При инициации системы статические связи заполняются потоками, превращаясь в динамические © А.В. Фоменко Условия возникновения статической связи: Условия актуализации связи: 1) совместимость выхода одного объекта со входом другого 1) наличие объекта-0, который может перемещаться по связи 2) компоненты должны располагаться друг относительно друга определенным образом 2) наличие некой разности обобщенных потенциалов на концах связи, то есть наличие некой движущей силы при образовании любой связи всегда выделяется энергия Наличие потенциальных связей, не задействованных в функционировании системы Интегративное свойство Дезинтеграция изменение свойств системы Конфигурация объекта – совокупность всех входов и выходов объекта Выход объекта ненулевого уровня (свойство, процесс) причинно-следственная связь (поток процессов во времени) Вход объекта ненулевого уровня (свойство, процесс) Структурирование во времени причина возможность возникновения причины Актуализация (условие) причина следствие следствие «Все возникает дважды: сперва как возможность, а потом как действительность» Аристотель © А.В. Фоменко В любой системе причинно-следственные связи невозможны без структурных и наоборот. любая система имеет как причинноструктурные связи пространственную структуру (сетка следственные связи могут структурных связей), так и могут вызывать ликвидировать временную (сетка причинноразрушение причинноследственных связей), и они структурных связей следственные связи взаимно определяют друг друга Роль элемента – набор свойств, проявления которых условия требуют от элемента роль конфигурация роли задаются системой связи Амплуа элемента – набор ролей, которые объект, вследствие своего характера, может исполнять хорошо функции ? = характер амплуа характеры задаются качеством компонента © А.В. Фоменко Дерево противоречий Дерево структуры Структура - форма Дерево функций Функция - содержание © А.В. Фоменко Системное звено – участвующее в появлении интегративного свойства Несистемное звено – связанное с системой, но в появлении интегративного свойства не участвующее Избыточное звено - удаление или разрушение одного из звеньев не приведет к исчезновению интегративного свойства. Однако удаление или разрушение всех или какой-то части избыточных звеньев может привести к потере интегративного свойства Системные Связи Несистемные Избыточные