Основные закономерности систем

Все системы обладают определенными объектив­ными закономерностями. Основными закономерностя­ми систем являются:

• целостность;

• неаддитивность;

• эмерджетность;

• синергизм;

• обособленность;

• совместимость;

• адаптивность.

Рассмотрим сущность и характеристику приведен­ных закономерностей, отражающих поведение систем во времени и пространстве.

Целостность системы характеризу­ется рядом свойств и особенностей. Многогранность целостности отражается с помощью таких понятий, как наличие у всей системы общей цели, дифференциация, интеграция, симметрия, асимметрия. Понятие «дифференциация» отражает свойство расчленения целого на части, проявление разнокачественности его частей. Противоположное ему понятие «интеграция» связано с объединением совокупности соподчиненных элементов в единое образование. Симметрия и асимметрия отражают степени соразмерности в пространственных и временных связях системы

Неаддитивность системы означа­ет появление нового качества системы, возникающее в результате интеграции отдельных элементов или подсистем в единое целое. То есть сумма эффектов от реализации отдельных элементов или подсистем не равна эффекту от реализации системы в целом. Эф­фект от системы в целом больше, чем эффект от суммы эффектов отдельных элементов или подсистем. Такое положение обусловлено тем, что при декомпозиции системы происходит неизбежный разрыв горизонтальных и вертикальных связей в системе, что в свою оче­редь приводит к потере качества взаимодействия от­дельных элементов или подсистем. В этом случае идет процесс потери эффекта от системного взаимодей-ствия элементов и подсистем.

Эмерджетностъ означает появление у системы эмерджетных свойств, которые не при­сущи составляющим ее элементам. Она является одной из форм проявления диалектического принципа перехода количественных изменений в качественные. При синтезе (формировании) системы как органичес­кого целого за счет вовлечения новых элементов или вследствие преобразования структуры взаимосвязей между элементами ее части претерпевают качествен­ные изменения. Так что некоторый объект как элемент целостной системы не тождествен аналогичному объек­ту, взятому изолированно.

Эмерджетносгь в социально-экономических сис­темах весьма разнообразна. На макроуровне с эмерджетными свойствами связаны такие явления, как со­циальный престиж, реализация крупномосштабных мероприятий, прежде всего в области фундаментальных исследований. На микроуровне выражением эмерджетносги являются эффект крупного производства, эффект агломерации, социальные последствия уско­ренной урбанизации. Любой эффект взаимосвязи и взаимодействия, неаддитивный по отношению к ло­кальным эффектам, следует рассматривать как проявление эмерджетности.

Синергизм означает однонаправлен­ность действий, происходящих в определенной системе, результатом чего является повышение конечного эффекта.

Обособленность означает законо­мерность систем или подсистем, заключающаяся в не­которой изолированности систем или подсистем от взаимодействия с другими системами или подсистемами в общей иерархии построения систем.

К числу важнейших закономерно­стей систем относится их совместимость. Под совмес­тимостью понимается взаимосвязанность элементов и подсистем одной системы с элементами и подсистема­ми других систем.

Под адаптивностью понимается закономерность, связанная с приспособлением сис­темы к изменяющимся внешним и внутренним пара­метрам ее существования. Адаптивность тесно свя­зана с понятием «саморегулирование».

Управление

С понятием «управление» (менеджмент) человек соприкасается повседневно на протяжении всей своей жизни. Управление всегда представляет собой информационный процесс. Аналогично тому, как субстанцией физического лица является материя и энергия, основой управления является информация.

Впервые понятие «управление» было ассоциировано с понятием «кибернетика» американским математиком Н. Винером (1894-1964) в своей книге «Кибернетика или Управление и связь в животном и машине (1948г).

Исторически слово «кибернетика» возникло в Древней Греции. Оно было введено в науку философом Платоном и происходит от греческого слова «kybernetes» -«кормчий». Руль корабля может служить символом управления.

Общепринятого понятия «управления» до настоящего времени не существовало. Само понятие «управление» со времени выхода книги Н. Винера претерпевает неизбежные изменения как в теоретическом, так и в прикладном плане. В настоящее время существует ряд определений понятия «управление». Одним из таких является следующее: «Под управлением будем понимать процесс организации такого целенаправленного воздействия на объект, в результате которого объект переходит в требуемое (целевое) состояние» (25, с.24). Под объектом управления понимается та часть окружающего мира, состояние которой нас интересует, на которую мы можем целенаправленно воздействовать, то есть осуществлять управление этой частью. Следует отметить, что любой объект состоит из множества систем, подсистем и элементов. Задача исследования всего объекта как совокупности систем, подсистем и элементов в целом сложна и поэтому вначале выделяют и описывают в объекте только одну систему, которая представляет собой часть всего объекта.

Основная трудность в точном определении понятия «управление» состоит в том, что управление осуществляется на разных уровнях жизнедеятельности, каждый раз с изменением своих целей и критериев. (Например: управление государством, народным хозяйством, регионом, областью, городом, организацией, фирмой, человеком, управление в сфере материального производства и оказания услуг и т.д.).

Исследование систем и происходящих при этом процессов управления требует привлечения самых различных наук. Одной из таких наук является кибернетика.

Системы, которые изучает кибернетика - это мно­жество подсистем и элементов, соединенных между собой цепью причинно-следственных взаимозависимостей. Работа одних подсистем и элементов является причиной действия других подсистем и элементов. Такая ситуация наблюдается в химических, биоло­гических, машинных, социально-экономических про­цессах. Кибернетика как наука зани­мается изучением систем произвольной природы, спо­собных воспринимать, хранить и обрабатывать информацию, используя ее для управления и регулирования происходящих процессов.

Существует ряд принципов, присущих системам живой и неживой природы. Такими основ­ными принципами являются:

· саморегулирование;

· изоморфизм;

· обратная связь;

· иерархичность управления;

· деление целого на подсистемы;

· динамическая локализация.

Живые организмы, в том числе и человек, технические устройства, социально-экономические процессы отличаются способностью к саморегулированию. Например, птицы и млекопита­ющие автоматически, независимо от температуры ок­ружающей среды, регулируют внутреннюю темпера­туру своего тела, поддерживая ее на определенном уровне. Отсюда следует, что существует некий меха­низм регулирования, обеспечивающий, например, поддержание температуры тела человека на уровне около 37 градусов. Таким же образом поддерживает­ся на определенном уровне кровяное давление и дру­гие характеристики жизнедеятельности человека. В биологии такое явление называется гомеостазом. Н. Винер показал, что принципы действия саморегулирования в живых организмах и в технических устройствах одни и те же. Он также ут­верждал, что принцип саморегулирования вполне воз­можен в управлении общественными и экономически­ми процессами.

Под изоморфизмом понимается со­ответствие соотношения закономерностей подсистем и элементов одной системы свойствам подсистем и эле­ментов другой системы. Свойствам подсистем и эле­ментам системы А соответствуют аналогичные свой­ства подсистем и элементов системы Б. В связи с этим, если изучаются именно эти свойства, то множества А и Б неразлучны и тождественны. Изучая одно из них, тем самым устанавливают свойства другого. Системы элементов, которые находятся в отношении изоморфиз­ма, называются изоморфными.

Для систем любой природы необ­ходимым условием их эффективного функционирова­ния является наличие обратной связи, сигнализирую­щей о достигнутых результатах. На основании полу­ченной информации о результатах функционирования системы идет процесс корректировки управляющего воздействия. Система обратной связи в упрощенном виде приведена на схеме 17.

Схема 17. Система с обратной связью

Входная величина R воздействует на управляемый объект (процесс) и превращается в выходную величи­ну Y. Величина Y с помощью канала обратной связи подается на вход, регулирует входную величину R и в виде управляющего сигнала X воздействует уже по-новому на управляемый объект (процесс).

В результате возникает связь, образующая замкну­тый контур. Различают две формы связи: отрицатель­ную и положительную. Отрицательная обратная связь уменьшает отклонение выходной величины от задан­ного значения, то есть стремится установить и поддер­живать некоторое устойчивое равновесие.

Обратная связь, с точки зрения кибернетики, яв­ляется информационным процессом, так как связана с переработкой информации, поступившей на вход К.

Под иерархичностью управления понимается многоступенчатое управление, характерное для живых организмов, технических, соци­ально-экономических и других систем. При иерархичес­ком построении систем нижние уровни управления от­личаются большой скоростью реакции и быстротой переработки поступающих сигналов. Чем менее разно­образны сигналы, тем быстрее реакция - ответ на ин­формацию. По мере повышения уровня иерархии дей­ствия становятся более медленными, но отличаются боль­шим разнообразием. Они, как правило, идут не в темпе воздействия, а могут включать в себя размышление, со­поставление и т. п.

Множество эле­ментов, составляющих систему, объединяются в нее по определенному признаку или правилу. При введении некоторых дополнительных признаков и правил все множество элементов системы можно разделить на подмножества, выделяя тем самым из системы ее со­ставные части - подсистемы.

Таким образом, любая система, состоящая из цело­го, в то же время состоит из множества подсистем, каждую из которых можно рассматривать как самосто­ятельную обособленную систему. И наоборот, любая система, представляющая собой нечто целое, в то же время является частью, подсистемой более масштаб­ной системы.

В кибернетических системах благодаря наличию связей между элемен­тами реализуется принцип динамического размеще­ния, то есть локализации информации, при которой сообщения передаются во временной последователь­ности по каналам связи. Следовательно, основным свойством динамической системы является органи­зация структуры памяти в виде временной последо­вательности.

Под кибернетической системой понимается система, имеющая информационную сеть со входами и выходами, отличающаяся большой сложностью и обеспечивающая на основе автономного управления ее саморегулирование. К сложным динамическим системам относятся и живые организмы (животные и растения), и социально-экономические комплексы (организованные группы людей, бригады, подразделения, предприятия, отрасли промышленности, государства), и технические агрегаты (поточные линии, транспортные средства, системы агрегатов). Таким образом, любое предприятие (организацию) можно представить в виде кибернетической системы.

Систему, в которой реализуются функции управления, называют системой управления и выделяют в ней две подсистемы: управляемую (объект управления) и управляющую (субъект управления).

Поиск по сайту: