Функция ограничения системы

Функция ограничения системы складывается из двух частей: цели и при­нуждающих связей.

Рис. 1.11. Воздействие потребителя на выход и управление системой

Системные потребители (покупатели) существуют на всех уровнях действия подсистем. Требования к системе диктуются потребителем (покупателем) в форме ограничений.

Ограничения должны быть установлены руководителями организаций для всех уровней ее руководства, участвующих в определении политики организации, и для всех руководителей функциональных отделов, влияю­щих на достижение ее целей. Организация — это средство для достижения цели при данных ограничениях.

Признаки классификации и классы систем

Классификационные признаки	Классы
Природа элементов	Реальные (физические) Абстрактные
Происхождение	Естественные Искусственные
Длительность существования	Постоянные Временные
Изменчивость свойств	Статические Динамические
Степень сложности	Простые Сложные Большие
Реакция на возмущающие воздействия	Активные Пассивные
Характер поведения	С управлением Без управления
Степень связи с внешней средой	Открытые Изолированные Закрытые Открытые равновесные Открытые диссипативные
Степень участия в реализации управляющих воздействий людей	Технические Человеко-машинные Организационные

Характеристика различных классов систем

По природе элементов системы делятся на реальные и абстрактные.

Реальными (физическими) системами являются объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них обычно выделяют механические (электронные), биологические, социальные и другие подклассы систем и их комбинации.

Абстрактные системы составляют элементы, не имеющие прямых аналогов в реальном мире. Они создаются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств и связей предметов и образуются в результате творческой деятельности человека. Примером абстрактных систем являются системы уравнений, идеи, планы, гипотезы, теории и т.п.

В зависимости от происхождения выделяют естественные и искусственные системы.

Естественные системы, будучи продуктом развития природы, возникли без вмешательства человека. К ним можно отнести, например, климат, почву, живые организмы, солнечную систему и др. Появление новой естественной системы — большая редкость.

Искусственные системы — это результат созидательной деятельности человека, со временем их количество увеличивается.

По длительности существования системы подразделяются на постоянные и временные. К постоянным обычно относятся естественные системы, хотя с точки зрения диалектики все существующие системы — временные. К постоянным относятся искусственные системы, которые в процессе заданного времени функционирования сохраняют существенные свойства, определяемые предназначением этих систем.

В зависимости от степени изменчивости свойств системы делятся на статические и динамические.

К статическим относятся системы, при исследовании которых можно пренебречь изменениями во времени характеристик их существенных свойств. Статическая система — это система с одним состоянием. В отличие от статических, динамические системы имеют множество возможных состоя­ний, которые могут меняться как непрерывно, так и дискретно.

В зависимости от степени сложности системы делятся на простые, сложные и большие.

Простые системы с достаточной степенью точности могут быть описа­ны известными математическими соотношениями. Особенность простых систем — в практически взаимной независимости от свойств, которая по­зволяет исследовать каждое свойство в отдельности в условиях классического лабораторного эксперимента и описать методами традиционных техни­ческих дисциплин (электротехника, радиотехника, прикладная механика и др.). Примерами простых систем могут служить отдельные детали, элементы электронных схем и т.п.

Сложные системы состоят из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, каждый из которых может быть представлен в виде системы (подсистемы). Сложные системы характеризуются многомерностью (большим числом составленных элементов), многообразием природы элементов, связей, разнородностью структуры.

К сложной можно отнести систему, обладающую по крайней мере одним из нижеперечисленных признаков:

- систему можно разбить на подсистемы и изучать каждую из них отдельно;

- система функционирует в условиях существенной неопределенней и воздействия среды на нее, обусловливает случайный характер изменения ее показателей;

- система осуществляет целенаправленный выбор своего поведения.

Сложные системы обладают свойствами, которыми не обладает ни один из составляющих элементов. Сложными системами являются живые орга­низмы, в частности человек, ЭВМ и т.д. Особенность сложных систем зак­лючается в существенной взаимосвязи их свойств.

Большие системы — это сложные пространственно-распределенные си­стемы, в которых подсистемы (их составные части) относятся к категориям сложных. Дополнительными особенностями, характеризующими большую систему, являются:

· большие размеры;

· сложная иерархическая структура;

· циркуляция в системе больших информационных, энергетических и материальных потоков; высокий уровень неопределенности в описании системы.

Автоматизированные системы управления, воинские части, системы связи, промышленные предприятия, отрасли промышленности и т.п. могут служить примерами больших систем.

По степени связи с внешней средой системы делятся на изолированные, закрытые, открытые равновесные и открытые диссипативные.

Изолированные системы не обмениваются со средой энергией и веществом. Процессы самоорганизации в них невозможны. Энтропия изолированной системы стремится к своему максимуму.

Закрытые системы не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией. Они способны к фазовым переходам в равно­весное упорядоченное состояние. При достаточно низкой температуре в закрытой системе возникает кристаллический порядок.

Открытые системы обмениваются с окружающей средой энергией и веществом.

К открытым равновесным относятся также системы, которые при от­клонении от стационарного состояния возвращаются в него экспоненци­ально, без осцилляции.

Открытые диссипатшные системы возникают в результате коопера­тивных процессов. Их поведение не линейно. Механизм образования диссипативной структуры: подсистемы флуктуируют, иногда достигая точки бифуркации, после которой может наступить порядок более высокого уров­ня.

В зависимости от реакции на возмущающие воздействия выделяют ак­тивные и пассивные системы.

Активные системы способны противостоять воздействиям среди (про­тивника, конкурента и т.д.) и сами могут воздействовать на нее. У пассив­ных систем это свойство отсутствует.

По характеру поведения все системы подразделяются на системы с уп­равлением и без управления.

Класс систем с управлением образуют системы, в которых реализуется процесс целеполагания и целеосуществления.

Примером систем без управления может служить Солнечная система, в которой траектории движения планет определяются законами механики.

В зависимости от степени участия человека в реализации управляю­щих воздействий системы подразделяются на технические, человеко-ма­шинные, организационные. Как правило, когда речь идет о различных ви­дах систем управления, подразумевается именно это их деление.

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Как правило, это системы автоматического управления, представляющие собой комплексы устройств для автоматического изменения, например, координат объекта управления, с целью под­держания желаемого режима его работы. Такие системы реализуют процесс технологического управления. Они могут быть как адаптивными, т.е. приспо­сабливающимися к изменению внешних и внутренних условий в процессе работы путем изменения своих параметров или структуры для достижения требуемого качества функционирования, так и неадаптивными.

Примерами человеко-машинных (эргатических) систем могут служить автоматизированные системы управления различного назначения. Их характерной особенностью является то, что человек сопряжен с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек (ЛПР), а средства автоматизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого решения.

К организационным системам относятся социальные системы — группы, коллективы людей, общество в целом.