Гомогенные и гетерогенные системы

Гомогенные системы состоят из достаточно однородных относительно слабо связанных между собою элементов.

Классическим примером подобных систем является газ, заключенный в некоторую емкость. Молекулы этого объема газa, сталкиваясь друг с другом и с границей емкости, создают определенное давление при определенной температуре. Рассматриваемый объем газа «ведет себя» при этом как единое целое.

Гетерогенные системы состоят из разнородных компонентов.

Гетерогенными детерминированными системами являются практически все технические системы. Гетерогенными, однако, не столь однозначно детерминированными, являются и человеко-машинные системы. Именно изучение гетерогенных, и, прежде всего человеко-машинных, систем стало стимулом для развития системного подхода.

8. Опишите закономерности взаимодействия части и целого

Целостность (эмерджентность).

Закономерность целостности проявляется в появлении (emerge - появляться) у системы новых свойств, отсутствующих у ее элементов.

Для того чтобы глубже понять закономерность целостности, необходимо прежде всего учитывать две ее стороны:

1) свойства системы (целого) не являются простой суммой свойств составляющих ее элементов (частей);

2) свойства системы (целого) зависят от свойств составляющих ее элементов (частей).

Кроме двух основных сторон, следует иметь в виду еще одну:

3) объединенные в систему элементы, как правило, утрачивают часть своих свойств, присущих им вне системы, но, с другой стороны, элементы, попав в систему, могут приобрести новые свойства.

Наряду с изучением причин возникновения целостности, можно получать полезные для практики результаты путем сравнительной оценки степени целостности систем (и их структур) при неизвестных причинах ее возникновения. В связи с этим обратимся к закономерности, двойственной по отношению к закономерности целостности.

Ее называют физической аддитивностью, независимостью, суммативностью, обособленностью.

Свойство физической аддитивности проявляется у системы, как бы распавшейся на независимые элементы.

Строго говоря, любая развивающаяся система находится, как правило, между состоянием абсолютной целостности и абсолютной аддитивности, и выделяемое состояние системы (ее «срез») можно охарактеризовать степенью проявления одного из этих свойств или тенденций к его нарастанию или уменьшению.

Для оценки этих тенденций А. Холл ввел две сопряженные закономерности, которые он назвал прогрессирующей факторизацией - стремлением системы к состоянию со все более независимыми элементами, и прогрессирующей систематизацией - стремлением системы к уменьшению самостоятельности элементов, т. е. к большей целостности.

9. Опишите закономерности иерархической упорядоченности систем

Коммуникативность. Cистема не изолирована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой, представляющей собой, в свою очередь, сложное и неоднородное образование, содержащее надсистему (систему более высокого порядка, задающую требования и ограничения исследуемой системе), подсистемы (нижележащие, подведомственные системы) и системы одного уровня с рассматриваемой.

Такое сложное единство со средой названо закономерностью коммуникативности, которая, в свою очередь, легко помогает перейти к иерархичности как закономерности построения всего мира и любой выделенной из него системы.

Иерархичность.

Выделим основные особенности иерархической упорядоченности с точки зрения полезности их использования в качестве моделей системного анализа.

1. В силу закономерности коммуникативности, которая проявляется не только между выделенной системой и ее окружением, но и между уровнями иерархии исследуемой системы, каждый уровень иерархической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения с вышестоящим и нижележащим уровнями. Каждый уровень иерархии обладает свойством «двуликого Януса»: «лик», направленный в сторону нижележащего уровня, имеет характер автономного целого (системы), а «лик», направленный к узлу (вершине) вышестоящего уровня, проявляет свойства зависимой части.

2. Важнейшая особенность иерархической упорядоченности, как закономерности, заключается в том, что закономерность целостности (т. е. качественные изменения свойств компонентов более высокого уровня по сравнению с объединяемыми компонентами нижележащего) проявляется на каждом уровне иерархии.

При этом объединение элементов в каждом узле иерархической структуры приводит не только к появлению новых свойств у узла и утрате объединяемыми компонентами свободы проявления некоторых своих свойств, но и к тому, что каждый подчиненный член иерархии приобретает новые свойства, отсутствовавшие у него в изолированном состоянии.

3. При использовании иерархических представлений как средства исследования систем с неопределенностью происходит как бы расчленение «большой» неопределенности на более «мелкие», лучше поддающиеся исследованию.

При этом даже если эти «мелкие неопределенности» не удается полностью раскрыть и объяснить, то все же иерархическое упорядочение частично снимает общую неопределенность, обеспечивает, по крайней мере, управляемый контроль за принятием решения, для которого используется иерархическое представление.

10. Опишите закономерности осуществимости систем

Эквифинальность.

Эта закономерность характеризует предельные возможности системы.

Л. фон Берталанфи, предложивший этот термин, определил эквифинальность как «способность в отличие от состояния равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями, ... достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно параметрами системы».

Эквифинальность.

По Берталанфи можно говорить об уровне развития крокодила, обезьяны, человека и характеризовать их предельным состоянием, к которому может стремиться тот или иной вид из любых начальных условий (преждевременное рождение, замедленное начальное развитие).

Закономерность заставляет задуматься о предельных возможностях создаваемых предприятий, организационных систем управления отраслями, регионами, государством.

Закон «необходимого разнообразия» Эшби У.Р.

Эшби доказал следующую теорему.

Когда лицо, принимающее решение ( N ), сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет место некоторое разнообразие возможных решений.

Только разнообразие в N может уменьшить разнообразие в D, т.е. только разнообразие может уничтожить разнообразие.

Следствие: создавая систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей известным разнообразием, нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разнообразие или была способна создать в себе это разнообразие.

Закон «необходимого разнообразия»

Применительно к системам управления закон «необходимого разнообразия» формулируется следующим образом - разнообразие управляющей системы (системы управления) должно быть больше или, по крайней мере, равно разнообразию управляемого объекта.

Использование этого закона при разработке и совершенствовании систем управления предприятиями и организациями помогает увидеть причины проявляющихся в них недостатков и найти пути повышения эффективности управления.

Закономерность потенциальной эффективности

Б.С. Флейшман связал сложность структуры системы со сложностью ее поведения; предложил количественные выражения предельных законов надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качеств систем; и показал, что на их основе можно получить количественные оценки осуществимости систем с точки зрения того или иного качества - предельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем.

Эти оценки исследовались применительно к техническим и экологическим системам и пока еще мало используются для производственных систем. Потребность в таких оценках на практике ощущается все более остро.

Например, нужно определять, когда исчерпываются потенциальные возможности существующей организационной структуры и возникает необходимость в ее преобразовании, когда устаревают и требуют обновления производственные комплексы, оборудование и т. п.

11. Опишите закономерности развития систем

Историчность. Хотя, казалось бы, очевидно, что любая система не может быть неизменной, что она не только возникает, функционирует, развивается, но и погибает, и каждый легко может привести примеры становления, расцвета, упадка (старения) и даже смерти (гибели) биологических и социальных систем, все же для конкретных случаев развития организационных систем и сложных технических комплексов трудно определить эти периоды.

Поэтому в практике проектирования и управления на необходимость учета закономерности историчности начинают обращать все больше внимания. При этом закономерность историчности можно учитывать не только пассивно фиксируя старение, но и использовать для предупреждения «смерти» системы, разрабатывая «механизмы» реконструкции, реорганизации системы для сохранения ее в новом качестве.

Закономерность самоорганизации.

В любой реальной развивающейся системе сочетаются две противоречивые тенденции: с одной стороны, для всех открытых систем справедлив второй закон термодинамики, т. е. стремление к возрастанию энтропии; а с другой стороны, наблюдаются негэнтропийные тенденции, лежащие в основе эволюции.

Дж. Ван Гиг называет эту особенность развивающихся систем «дуализмом».

Обе тенденции присущи всем уровням развития материи. Однако на уровнях неживой природы негэнтропийные тенденции слабы и их редко удается измерить. Начиная с биологического уровня негэнтропийные тенденции становятся наблюдаемыми и измеримыми

Закономерность проявления негэнтропийных тенденций и назвали закономерностью самоорганизации.

Дополнительно:

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: