Структура системы в общем виде

1. Определение структуры, разновидности структуры.

2. Типы структур: линейные, иерархические, сетевые, матричные.

3. Основные признаки системы.

Перейдём к понятиям, характеризующим строение системы.

Элемент – это предел членения (неделимая часть) системы с точки зрения аспекта рассмотрения системы, решения конкретной задачи, поставленной цели.

Подсистема - часть системы с некоторыми отношениями. Любая система состоит из подсистем, любая подсистемы любой системы может быть рассмотрена сама как система. Подсистема обладает свойством целостности, цели.

Компонента – это группа элементов или тоже часть системы, но для которой не выполняется условие целостности, цели.

Пример. Наука - система, обеспечивающая получение, проверку, фиксацию (хранение), актуализацию знаний общества. Наука имеет подсистемы: математика, информатика, физика, филология и др. Любое знание существует лишь в форме систем (систематизированное знание), а теория - наиболее развитая система их организации в систему, позволяющая не только описывать, но и объяснять, прогнозировать события, процессы.

Определим некоторые и другие понятия теории систем, опираясь на ранее введённые.

Связь (отношение) обеспечивает целостность системы по определению, ограничивает степень свободы элементов после того как они вступают в связь и характеризует строение (статику) и функционирование (динамику) системы.

Связь можно охарактеризовать:

1. Направлением: направленные и ненаправленные;

2. Силой: сильные и слабые (иногда по шкале);

3. Характером (видом): связи подчинения (род – вид); связи порождение (генетические, причина - следствие); равноправные (безразличные); связи управления и др.

4. По месту приложения: внутренние и внешние;

5. По направленности процессов в системе в целом или в отдельных её подсистемах: прямые и обратные.

Теоретически, чтобы система не распалась на части необходимо, чтобы

R_i > R_o,

где R_i – суммарная сила (мощность) внутренних связей,

R_o – суммарная сила внешних связей.

Обратная связь:

· п оложительная сохраняет тенденции происходящих в системе изменений того или иного параметра;

· отрицательная противодействует изменению того или иного параметра. Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем.

В конкретной системе могут проявиться одновременно многие из этих видов связи.

Понятие структуры одно из наиболее важных понятий - как в абстрактном понимании, так и при его конкретизации. «Чёрный ящик»[1] не раскрывает систему изнутри. Поэтому вводят понятие структуры. Structure – это латинское слово, означающее строение, расположение, порядок.

Структура – это организация связей между элементами и подсистемами, - это все то, что вносит порядок в множество объектов, т.е. совокупность отношений между частями целого, необходимые для достижения цели. Структура характеризует организованность системы, устойчивую упорядоченность её элементов и связей. В сложных системах структура отражает не все, а лишь наиболее существенные элементы, компоненты и отношения, которые мало меняются при текущем функционировании системы и обеспечивают существование системы и её основных свойств. В простых, полностью детерминированных системах, понятия система и структура полностью совпадают.

Если структура плохо описываема или определяема, то такое множество объектов называется плохо структурируемым.

Структурные связи обладают относительной независимостью от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой, перенося закономерности, выявленные и отражённые в структуре одной из них, на другие. Причём системы могут иметь разную физическую природу. С другой стороны, одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания, аспекта рассмотрения, цели создания системы.

В процессе исследования и проектирования системы структура может изменяться, т.е. бывают системы с постоянной и переменной структурой.

Структуры систем бывают разного типа, разной топологии. Структура может быть представлена графически, в матричной форме, в форме теоретико-множественного описания, языком топологии. Рассмотрим основные топологии структур (систем). Соответствующие схемы приведены на рисунках 2, 3, 4, 5.

Иерархические, древовидные структуры:

Иерархия – это соподчинённость. Иерархические структуры – это декомпозиция системы в пространстве. Существуют иерархические структуры с «сильными» и «слабыми» связями.

Рис. 2.Линейные структуры

Рис. 3. Иерархические, древовидные структуры

Рис. 4. Сетевая структура

Рис. 5. Матричная структура:

Примером линейной структуры является структура станций метро на одной (не кольцевой) линии. Пример матричной структуры - структура работников отдела НИИ выполняющих работы по одной и той же теме.