Sen läsnäolo, mikä määrittää sosiaalisen järjestelmän organisoitumisasteen. Järjestelmien luokitus: avoin - suljettu, rakenteen ja käyttäytymisen monimutkaisuuden mukaan. Järjestelmien luokittelu organisoitumisasteen ja sen roolin mukaan mallinnusmenetelmien valinnassa

Merkki

27.09.2016

Snezhana Ivanova

Organisaatio taitona ei tule yhdessä päivässä, sitä on kehitettävä vuosien varrella. Joskus ihminen onnistuu kovan tahdonvoiman kustannuksella tekemään elämästään järjestäytyneemmän.

Tiedetään, että järjestäytynyt ihminen jaksaa tehdä päivässä paljon enemmän asioita kuin se, joka on tottunut tuhlaamaan aikaa. Rajoitusten olemassaolo, tiukka päivittäinen rutiini, vaikea tehtävä, kärsimätön pomo - kaikki tämä kurittaa ja pakottaa ihmisen ryhtymään aktiivisiin toimiin. Mutta toisaalta organisoitumisen taso riippuu myös ihmisen yksilöllisistä ominaisuuksista, kuten vastuullisuudesta, sinnikkyydestä, määrätietoisuudesta, uskosta itseensä ja omiin kykyihinsä. Mikä ilmenee organisaatio? Yritetään selvittää se!

Organisaation ilmenemismuodot

Millä merkeillä voidaan ymmärtää, että henkilö osaa organisoida itsensä oikein? Alla on huomioitavat kriteerit.

itsekuria

Jos henkilö osaa organisoida itsensä selkeästi, näkee lopullisen tavoitteen edessään, hänen on paljon helpompi saavuttaa haluamansa. Organisaatio taitona ei tule yhdessä päivässä, sitä on kehitettävä vuosien varrella. Joskus ihminen onnistuu kovan tahdonvoiman kustannuksella tekemään elämästään järjestäytyneemmän.

Kehittää itsehillintää, jossa emme yksinkertaisesti anna itsemme istua alas, kun meidän pitäisi työskennellä hedelmällisesti. Ihminen, joka on tietoinen vastuustaan ​​itselleen ja muille, asettaa pääsääntöisesti itsenäisesti itselleen tiukat rajat noudattaakseen niitä myöhemmin. Tämä on paljon tehokkaampaa kuin jatkuva aikataulun rikkominen ja itsensä pakottaminen työhön. Muuten jokainen päivä menee hukkaan suuri määrä energiaa, joka voitaisiin suunnata olemassa olevien tavoitteiden toteuttamiseen. Organisaatio riippuu suoraan itsehillinnän asteesta, kyvystä olla vaativa ja jopa kova.

Johdonmukaisuus

Saavutus paras tulos Jokainen tehtävä on suoritettava säännöllisin väliajoin. Säännöllisyys takaa organisaation kehittymisen. Jos jotakin liiketoimintaa tehdään aika ajoin, tietoisuutemme alkaa näkemään sen jonakin valinnaisena ja raskaana. Seurauksena ilmenee laiskuus, haluttomuus ottaa häneen yhteyttä uudelleen. Pysyvyys puolestaan ​​organisoi, motivoi ihmistä uusiin saavutuksiin, auttaa kasvattamaan itseluottamusta.

On huomattu, että mikä tahansa systemaattisesti tehty liike antaa enemmän positiivista energiaa kuin harvinaiset, mutta hyvin pitkät harjoitukset. Näin ollen tulos säännöllisellä lähestymistavalla on paljon korkeampi, ja sen myötä sisäisen tyytyväisyyden aste kasvaa. Johdonmukaisuus järjestää peräti erilaisia ​​menestymisen motivoijia.

Jakso

Ihmisen, joka haluaa tuoda elämäänsä enemmän organisointia, on mietittävä sisäisen rutiinin luomista. Toisin sanoen on tärkeää määrittää toimintosarja, joka auttaisi tapauksen edistämistä, mutta ei heikennä niin paljon, että menettäisi kannustimen toimia.

Organisaatio itsessään ilmenee, kun ihminen on valmis uhraamaan jotain tavoitteen saavuttamiseksi. Päätät esimerkiksi virtaviivaistaa elämääsi ja työskennellä aikataulun mukaan. Sillä hetkellä, kun teet suunnitelman selkeistä vaiheista itsellesi, tiedät jo kuinka paljon aikaa tietyn ongelman ratkaiseminen vie. Vaihejärjestyksen avulla voit kehittää organisaatiota enemmän kuin silloin, kun kiirehdit tekemään suuren määrän työtä kerralla. Järjestäytyminen on aina kovan työn ja kärsivällisyyden tulos.

Laiskuuden voittaminen

Me kaikki haluamme ajoittain antaa itsemme rentoutua. Vain jotkut tekevät sen tiukasti määrättyinä kellonaikoina, kun taas toiset antautuvat ensimmäiselle kiusaukselle eivätkä voi päästä pois ylivoimaisesta tilasta vuosiin. Kyky voittaa omaa laiskuutta on iso askel eteenpäin tiellä organisointiin. Organisaatio on aina työn tulos, ei mikään upea tuuri. Kuinka voittaa halu olla jatkuvasti laiska? Sanotaan, että jos henkilö haluaa katsoa televisio-ohjelmaa, hän alkaa keksiä erilaisia ​​tekosyitä itselleen, ei vain ryhtyäkseen asioihin. Tiedetään, että tämä on erittäin vaikeaa, koska sinun on taisteltava oman kehosi kanssa ja koulutettava itseäsi ihmisenä.

Laiskuuden voittaminen alkaa siitä hetkestä, kun tulee käsitys, että jotain on tehtävä. On ihmisiä, joita auttaa järjestäytymään vain heidän takanaan seisova pomo. Vasta sitten he alkavat toimia aktiivisesti, eivätkä siihen asti todellakaan halua nousta maasta. Oman hahmosi parissa työskenteleminen on tärkeässä asemassa. Jos annamme itsellemme levätä milloin haluamme, emme hyvin pian pysty hallitsemaan omaa elämäämme, vaan menemme yksinkertaisesti virran mukana.

Organisaation taso

Mikä määrittää tietyn henkilön organisaatiotason ja miten se tapahtuu? Käsite on melko monimutkainen, ja se heijastaa subjektiivista määrää, kuinka paljon henkilö onnistuu tekemään tietyssä ajassa. Organisaation taso voi olla työn tehokkuuden indikaattori.

• Korkea indikaattorille on ominaista yksilön korkeat vaatimukset itselleen ja tuloksiin keskittyminen. Tällainen henkilö ymmärtää, mikä hänen perimmäinen tavoitteensa on ja mitä sen saavuttamiseksi on tehtävä. Organisaatio perustuu korkeatasoinen, on hankittu taito, jota on ylläpidettävä järjestelmällisesti. Menestyneet ihmiset tietävät, että heti kun he rikkovat sääntöjä ja rikkovat antamansa lupaukset, he putoavat automaattisesti organisaatiosta. Ihminen voi menestyä vain, jos hän pitää itsensä rajoissa.
• Keskiverto indikaattorille on ominaista jatkuva heitto korkean aktiivisuuden ja merkittävän laskun välillä. Ihminen kokee sisäisen kamppailun ja lisästressin tilan, koska hän ei pysty jakamaan aikaa ja paljon energiaa menee hukkaan.
• Lyhyt indikaattorille on ominaista haluttomuus toimia ollenkaan. Ehkä tällainen henkilö joskus haluaa muuttaa jotain elämässään, mutta hänellä on liian vähän sisäisiä varauksia saavuttaakseen haluamansa.

Organisaatio on siis persoonallisuuden sisäinen ominaisuus. Jokaisella on omat resurssinsa, mutta kaikki eivät onnistu toteuttamaan suunnitelmiaan elämässään.

Järjestelmäteoriassa järjestelmän organisoitumisasteen merkki leikkaa suoraan sen rakenteen ja käyttäytymisen monimutkaisuuden merkin kanssa. Siksi monimutkaisuuden ja organisaation käsitteet voivat täydentää toisiaan ja toimia itsenäisesti luonnehtiessaan järjestelmän yksittäisiä ilmentymiä. Yleensä järjestelmät luokitellaan järjestäytymisasteen mukaan "hyvin organisoidut" järjestelmät ja "huonosti organisoidut" järjestelmät.

Määritelmän alla " hyvin organisoidut" järjestelmät ymmärtää sellaiset järjestelmät, joiden analyysissä voidaan määrittää sen elementit ja komponentit, niiden väliset suhteet, säännöt elementtien yhdistämisestä suuremmiksi komponenteiksi. Samalla on mahdollista asettaa järjestelmän tavoitteita ja määrittää niiden saavuttamisen tehokkuus järjestelmän toiminnan aikana.

Tässä tapauksessa ongelmatilanne voidaan kuvata matemaattisena lausekkeena, joka yhdistää tavoitteen keinoihin, eli tehokkuuskriteerinä, järjestelmän toiminnan kriteerinä, joka voidaan esittää monimutkainen yhtälö tai yhtälöjärjestelmä. Ongelman ratkaisu, kun se esitetään "hyvin organisoidun" järjestelmän muodossa, suoritetaan järjestelmän formalisoidun esityksen analyyttisilla menetelmillä.

Siten voimme puhua "hyvin organisoitujen" järjestelmien ja yksinkertaisten järjestelmien vastaavuudesta.

On huomattava, että esineen näyttämiseksi "hyvin organisoidun" järjestelmän muodossa on tarpeen erottaa vain olennaiset, eikä huomioida tämän tarkastelun kannalta suhteellisen merkityksettömiä yksittäisiä elementtejä, komponentit ja niiden suhteet.

Esimerkiksi aurinkokunta voidaan esittää "hyvin organisoituneena" järjestelmänä, kun kuvataan planeettojen merkittävimmät liikkeet Auringon ympärillä ottamatta huomioon meteoriitteja, asteroideja ja muita planeettojen välisen avaruuden pieniä elementtejä planeetoihin verrattuna.

Tietokoneen teknistä laitetta voidaan kutsua "hyvin organisoiduksi" järjestelmäksi (ottamatta huomioon mahdollisuutta sen yksittäisten elementtien ja solmujen vikaantumiseen tai satunnaisia ​​häiriöitä, jotka tulevat virtapiirien kautta).

Siten kohteen kuvausta "hyvin organisoidun" järjestelmän muodossa käytetään tapauksissa, joissa on mahdollista tarjota deterministinen kuvaus ja osoittaa kokeellisesti sen soveltamisen pätevyys, mallin sopivuus todelliseen prosessiin.

"Huonosti organisoidut" järjestelmät, Toisin kuin edellä, ne vastaavat yleensä "monimutkaisia" järjestelmiä, koska niitä ei aina ole mahdollista analysoida selvittää elementit ja niiden väliset suhteet sekä selvittää järjestelmän selkeät tavoitteet ja menetelmät niiden toiminnan tehokkuuden arvioimiseksi.

Esitettäessä esinettä "huonosti organisoituneena" (tai hajanaisena) järjestelmänä, tehtävänä ei ole määrittää kaikkia elementtejä, komponentteja, niiden ominaisuuksia ja niiden välisiä yhteyksiä järjestelmän tavoitteisiin. Järjestelmälle on ominaista tietty joukko makroparametreja ja ne kuviot, jotka määritetään ei koko objektin tai kokonaisen ilmiöluokan tutkimuksen perusteella, vaan vain sen erillisen osan - tiettyjen näytteenottosääntöjen avulla saatu otos. Sellaisen valikoivan tutkimuksen perusteella saadaan ominaisuudet tai mallit (tilastolliset, taloudelliset), jotka jaetaan koko järjestelmään. Samalla tehdään asianmukaiset varaukset. Esimerkiksi tilastollisia säännönmukaisuuksia hankittaessa ne laajennetaan koko järjestelmän käyttäytymiseen tietyllä todennäköisyydellä.

Lähestymistapaa objektien esittämiseen diffuusijärjestelmien muodossa käytetään laajalti kuvattaessa jonojärjestelmiä (esim. puhelinverkoissa jne.), tietovirtoja tietojärjestelmissä, kuvattaessa toimialaluonteisia resurssitehtäviä jne.

Järjestelmien jakoa organisoitumisasteen mukaan ehdotetaan jatkoksi ajatukselle niiden jakamisesta hyvin järjestetty ja huonosti järjestetty, tai hajanainen. Näihin kahteen luokkaan on lisätty toinen luokka kehittymässä (itseorganisoituva) järjestelmät. Nämä luokat on kuvattu lyhyesti taulukossa. 1.4.

Taulukko 1.4

Ehdotetussa järjestelmien luokittelussa käytettiin 1900-luvun 70-luvun puoliväliin mennessä olemassa olevia järjestelmiä. termejä, mutta ne yhdistetään yhdeksi luokitukseksi, jossa valittuja luokkia pidetään lähestymistavoina kohteen esittämiseen tai ongelman ratkaisemiseen ja ehdotetaan niiden ominaisuuksia, jotka mahdollistavat järjestelmän luokan valitsemisen objektin näyttämistä varten riippuen sen kognition vaihe ja mahdollisuus saada tietoa siitä.

Ongelmatilanteet, joissa on suuri alkuepävarmuus, ovat yhdenmukaisempia kohteen esityksen kanssa kolmannen luokan järjestelmän muodossa. Tässä tapauksessa mallintamisesta tulee ikään kuin eräänlainen "mekanismi" järjestelmän kehittämiselle. Tällaisen "mekanismin" käytännön toteutus liittyy tarpeeseen kehittää menettely mallin rakentamiseksi päätöksentekoprosessista. Mallin rakentaminen alkaa merkkijärjestelmän (mallinnuskielen) käytöstä, joka perustuu johonkin diskreetin matematiikan menetelmistä (esim. joukkoteoreettiset esitykset, matemaattinen logiikka, matemaattinen lingvistiikka) tai erityisiin järjestelmäanalyysimenetelmiin (esim. esimerkiksi simulaatio dynaaminen simulointi jne.). Kun mallinnetaan monimutkaisimpia prosesseja (esimerkiksi tavoiterakenteiden muodostusprosessit, organisaatiorakenteiden parantaminen jne.), kehityksen (itseorganisoitumisen) "mekanismi" voidaan toteuttaa sopivan menetelmän muodossa järjestelmäanalyysiin. Tarkastelun idean esittämisestä esineen esittämisestä sen esittämisen aikana itseorganisoituvien järjestelmien luokassa on menetelmä päätöksentekomallin asteittaiseksi formalisoimiseksi, joka on ominaista Ch. 4.

Luokka itseorganisoituva (kehittyy), järjestelmille on tunnusomaista useat ominaisuudet tai ominaisuudet, jotka tuovat ne lähemmäksi todellisia kehittyviä objekteja (taulukko 1.5).

Taulukko 1.5

Luetteloiduilla itseorganisoituvien (kehittyvien) järjestelmien merkillä on erilaisia ​​ilmenemismuotoja, jotka voidaan joskus erottaa itsenäisiksi piirteiksi. Nämä ominaisuudet johtuvat pääsääntöisesti aktiivisten elementtien läsnäolosta järjestelmässä ja ovat luonteeltaan kaksijakoisia: ne ovat uusia ominaisuuksia, jotka ovat hyödyllisiä järjestelmän olemassaololle, sen mukautumiselle muuttuviin ympäristöolosuhteisiin, mutta samalla aika aiheuttaa epävarmuutta ja vaikeuttaa järjestelmän hallintaa.

Jotkut huomioiduista ominaisuuksista ovat ominaisia ​​diffuusijärjestelmille ( stokastinen käyttäytyminen, yksittäisten parametrien epävakaus), mutta useimmat niistä ovat erityispiirteitä, jotka erottavat merkittävästi tämän luokan järjestelmät muista ja tekevät niiden mallintamisesta vaikeaa.

Samaan aikaan yrityksen johtamista luotaessa ja organisoitaessa niitä usein yritetään esittää käyttämällä automaattisen säätelyn ja ohjauksen teoriaa, joka on kehitetty suljetuille teknisille järjestelmille ja vääristää merkittävästi ymmärrystä aktiivisista elementeistä sisältävistä järjestelmistä, mikä voi vahingoittaa yritys, tehdä siitä eloton "mekanismi", joka ei pysty sopeutumaan ympäristöön ja kehittämään vaihtoehtoja niiden kehittämiseksi.

Käsitellyt ominaisuudet ovat ristiriitaisia. Useimmissa tapauksissa ne ovat sekä myönteisiä että negatiivisia, toivottavia ja ei-toivottuja luotavalle järjestelmälle. Ei ole heti mahdollista ymmärtää ja selittää järjestelmien merkkejä, valita ja luoda vaadittua ilmentymisastetta. Filosofit, psykologit, systeemiteorian asiantuntijat tutkivat syitä monimutkaisten objektien tällaisten ominaisuuksien ilmenemiseen aktiivisilla elementeillä, jotka näiden ominaisuuksien selittämiseksi ehdottavat ja tutkivat järjestelmien mallit.

Kehittyvien järjestelmien ristiriitaisten piirteiden ilmentymistä ja niiden kuvioiden selittämistä todellisten esineiden esimerkillä on tutkittava, jatkuvasti seurattava, heijastettava malleissa ja etsittävä menetelmiä ja keinoja säädellä niiden ilmenemisastetta.

Samalla on syytä pitää mielessä tärkeä ero aktiivisten elementtien ja suljettujen järjestelmien kehittämisen välillä: yrittäessään ymmärtää tällaisten järjestelmien mallintamisen peruspiirteitä, ensimmäiset tutkijat totesivat jo, että Tietystä monimutkaisuusasteesta alkaen järjestelmä on helpompi valmistaa ja ottaa käyttöön, muuttaa ja muuttaa kuin esittää muodollinen malli.

Kokemuksen kertymisen myötä tällaisten järjestelmien tutkimisesta ja muuntamisesta tämä havainto vahvistettiin ja niiden pääominaisuus toteutui - Kehittyvien (itseorganisoituvien) järjestelmien formalisoidun kuvauksen perustavanlaatuinen rajoitus.

Tämä ominaisuus, ts. tarve yhdistää muodollisia menetelmiä ja laadullisen analyysin menetelmiä, ja se on useimpien järjestelmäanalyysimallien ja -menetelmien perusta. Tällaisia ​​malleja muodostettaessa matemaattiselle mallinnukselle ja sovelletulle matematiikalle tyypillinen malliidea muuttuu. Myös ajatus tällaisten mallien riittävyyden todistamisesta muuttuu.

Järjestelmät on jaettu luokkiin eri ominaisuuksien mukaan ja ratkaistavan ongelman mukaan voidaan valita erilaisia ​​luokitteluperiaatteita. Tässä tapauksessa järjestelmä voidaan luonnehtia yhdellä tai useammalla ominaisuudella. Useimmiten järjestelmät luokitellaan seuraavasti:

· tieteellisen suunnan tyypin mukaan- matemaattiset, fysikaaliset, kemialliset jne.;

· toimintavarmuuden mukaan: deterministinen ja todennäköisyys. Järjestelmää kutsutaan deterministiseksi, jos sen käyttäytyminen voidaan ennustaa ehdottomalla varmuudella. Järjestelmää, jonka tila ei riipu vain kontrolloiduista, vaan myös kontrolloimattomista vaikutuksista tai jos siinä on sattumanvaraisuuden lähde, kutsutaan ns. todennäköisyys. Otetaan esimerkki stokastisista järjestelmistä, näitä ovat tehtaat, lentokentät, verkot ja tietokonejärjestelmät, kaupat, kuluttajapalvelut jne.

· järjestäytymisasteen mukaan- hyvin organisoituneet, huonosti organisoituvat (hajahajaiset), itseorganisoituvat järjestelmät.

· alkuperän mukaan erottaa luonnolliset järjestelmät, jotka on luotu luonnollisen evoluution aikana ja jotka eivät yleensä ole ihmisen vaikutuksen alaisia ​​(solu), ja keinotekoisia, jotka on luotu ihmisen vaikutuksen alaisena hänen etujensa ja päämääriensä vuoksi (kone).

· pääelementtien mukaan järjestelmät voidaan jakaa abstrakteihin, joiden kaikki elementit ovat käsitteitä (kielet, filosofiset järjestelmät, lukujärjestelmät) ja konkreettisiin, joissa on aineellisia elementtejä.

· vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa Erota suljetut ja avoimet järjestelmät. Suljettu järjestelmä käyttää toimintansa aikana vain itse tuotettua tietoa (ilmastointijärjestelmä suljetussa tilavuudessa). Avoimessa järjestelmässä toiminnan määrää sekä sisäinen että ulkoinen tuloihin tuleva tieto. Suurin osa tutkituista järjestelmistä on avoimia, ts. he kokevat ja reagoivat ympäristöön ja puolestaan ​​vaikuttavat ympäristöön.

· vaikeusasteen mukaan erottaa yksinkertaiset, monimutkaiset ja erittäin monimutkaiset järjestelmät. Yksinkertainen järjestelmät eivät ole suuri numero elementtejä, joiden väliset yhteydet on helppo kuvata (mekanisointivälineet, yksinkertaisimmat organismit). Monimutkainen järjestelmät koostuvat suuresta määrästä elementtejä ja niille on tunnusomaista haarautunut rakenne, suoriutuvat enemmän monimutkaiset toiminnot. Muutokset yksittäisissä elementeissä ja (tai) suhteissa edellyttävät muutosta monissa muissa elementeissä. Mutta silti järjestelmän yksittäisiä erityistiloja voidaan kuvata (automaatit, tietokoneet, galaksit). Hyvin vaikea järjestelmille on ominaista suuri määrä erilaisia ​​elementtejä, niillä on monia rakenteita, eikä niitä voida täysin kuvata (aivot, talous).

· Tekijä: luonnollinen erottelu järjestelmät jaetaan: teknisiin, biologisiin, sosioekonomisiin. Tekninen- nämä ovat ihmisen luomia keinotekoisia järjestelmiä (koneet, automaattiset koneet, viestintäjärjestelmät). Biologinen- erilaiset elävät organismit, populaatiot, biogeosenoosit jne. Sosioekonominen- yhteiskunnassa olemassa olevat järjestelmät, jotka johtuvat ihmisen läsnäolosta ja toiminnasta (talous, teollisuus, tiimi jne.).

· lähtösignaalien määritelmän mukaan. Dynaamisille järjestelmille on ominaista se, että niiden lähtösignaalit tietyllä ajanhetkellä määräytyvät menneisyyden ja nykyisyyden tulotoimintojen luonteen mukaan (esihistoriasta riippuen). Muuten järjestelmiä kutsutaan staattisiksi. Esimerkki dynaamisista järjestelmistä ovat biologiset, taloudelliset ja sosiaaliset järjestelmät; sellaisia ​​keinotekoisia järjestelmiä kuin tehdas, yritykset, tuotantolinja jne.

· ajan muutoksella. Jos järjestelmän tuloa ja lähtöä mitataan tai muutetaan ajallisesti diskreetti, vaiheen t kautta, niin järjestelmä ns. diskreetti. Päinvastainen käsite on käsite jatkuva järjestelmä. Esimerkiksi: tietokoneet, elektroniset kellot, sähkömittarit - erilliset järjestelmät; tiimalasi, aurinkokello, lämmityslaitteet jne. - jatkuvat järjestelmät.

· Organisaatiotyypin mukaan: keskitetty (yksinapainen, hierarkkinen, kaksinapainen tulo- ja lähtönapoilla); hajautettu (moninapaverkot, verkot ilman napoja erilaisilla mielivaltaisilla topologioilla; matriisiverkot säännöllisellä topologialla, verkot, joissa on sekatopologia: säännöllinen ja mielivaltainen)

· Toimintojen koostumuksen mukaan: yksi- tai monitoiminen, jossa on vakio tai vaihteleva toimintojen koostumus;

Systeemianalyysin tutkimuskohteita ovat enimmäkseen stokastiset avoimet kompleksiset ja hyvin monimutkaiset mistä tahansa alkuperästä johtuvat järjestelmät.

Tarkastellaanpa joitakin järjestelmiä yksityiskohtaisemmin.

Hyvin järjestetty järjestelmät. Analysoidun kohteen tai prosessin esittäminen "hyvin organisoituna järjestelmänä" tarkoittaa järjestelmän elementtien, niiden suhteen, suuremmiksi komponenteiksi yhdistämisen sääntöjen määrittämistä, eli järjestelmän kaikkien komponenttien ja tavoitteiden välisten linkkien määrittämistä, mistä näkökulmasta kohdetta tarkastellaan tai minkä järjestelmän saavuttamisen vuoksi luodaan. Ongelmatilanne voidaan kuvata matemaattisena lausekkeena, joka yhdistää tavoitteen keinoihin, eli tehokkuuskriteeriksi, järjestelmän toiminnan kriteeriksi, joka voidaan esittää monimutkaisella yhtälöllä tai yhtälöjärjestelmällä. Ongelman ratkaisu, kun se esitetään hyvin organisoidun järjestelmän muodossa, suoritetaan järjestelmän formalisoidun esityksen analyyttisilla menetelmillä.

Esimerkkejä hyvin organisoiduista järjestelmistä: aurinkokunta, joka kuvaa planeettojen merkittävimmät liikkeet Auringon ympäri; atomin esitys muodossa planeettajärjestelmä, joka koostuu ytimestä ja elektroneista; kuvaus monimutkaisen elektronisen laitteen toiminnasta yhtälöjärjestelmällä, joka ottaa huomioon sen toimintaolosuhteiden erityispiirteet (kohinan esiintyminen, virtalähteiden epävakaus jne.). Esineen esittämiseksi hyvin organisoidun järjestelmän muodossa on välttämätöntä korostaa olennaista eikä ottaa huomioon komponentteja, jotka ovat suhteellisen merkityksettömiä tämän tarkastelun kannalta: esim. aurinkokuntaälä ota huomioon meteoriitteja, asteroideja ja muita planeettojen välisen avaruuden pieniä elementtejä planeetoihin verrattuna.

Objektin kuvausta hyvin organisoidun järjestelmän muodossa käytetään tapauksissa, joissa on mahdollista tarjota deterministinen kuvaus ja osoittaa kokeellisesti sen soveltamisen pätevyys, mallin sopivuus todelliseen prosessiin. Yritykset soveltaa hyvin organisoitujen järjestelmien luokkaa edustamaan monimutkaisia ​​monikomponenttisia objekteja tai moniobjektiivisia tehtäviä epäonnistuvat huonosti: ne vaativat liian paljon aikaa, ovat käytännössä mahdottomia toteuttaa ja eivät sovellu käytettyihin malleihin.

Huonosti organisoidut järjestelmät. Esitettäessä kohdetta "huonosti organisoituneena tai hajanaisena järjestelmänä", tehtävänä ei ole määrittää kaikkia huomioituja komponentteja, niiden ominaisuuksia ja niiden välisiä yhteyksiä järjestelmän tavoitteisiin. Järjestelmälle on ominaista tietty joukko makroparametreja ja säännönmukaisuuksia, jotka löydetään ei koko objektin tai ilmiöluokan tutkimuksen perusteella, vaan tiettyjen objektia kuvaavien sääntöjen avulla määritellyn komponenttien valinnan perusteella. tai tutkittava prosessi. Sellaisen valikoivan tutkimuksen perusteella saadaan ominaisuudet tai mallit (tilastolliset, taloudelliset), jotka jaetaan koko järjestelmään. Samalla tehdään asianmukaiset varaukset. Esimerkiksi tilastollisia säännönmukaisuuksia hankittaessa ne laajennetaan koko järjestelmän käyttäytymiseen tietyllä todennäköisyydellä.

Lähestymistapaa objektien esittämiseen hajajärjestelmien muodossa käytetään laajalti: jonojärjestelmien kuvauksessa, henkilöstömäärän määrittämisessä yrityksissä ja laitoksissa, dokumentaaristen tietovirtojen tutkimisessa ohjausjärjestelmissä jne.

itseorganisoituvat järjestelmät. Kohteen näyttäminen itseorganisoituvana järjestelmänä on lähestymistapa, jonka avulla voit tutkia vähiten tutkittuja objekteja ja prosesseja. Itseorganisoituvilla järjestelmillä on diffuusijärjestelmien ominaisuuksia: stokastinen käyttäytyminen, yksittäisten parametrien ja prosessien epästationaarisuus. Tähän lisätään merkkejä, kuten käyttäytymisen arvaamattomuus; kyky sopeutua muuttuviin ympäristöolosuhteisiin, muuttaa rakennetta, kun järjestelmä on vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa, säilyttäen samalla eheyden ominaisuudet; kyky muodostaa mahdollisia käyttäytymismalleja ja valita niistä paras jne. Joskus tämä luokka on jaettu alaluokkiin, joissa korostetaan adaptiivisia tai itsesopeutuvia järjestelmiä, itsensä parantavia, itseään toistavia ja muita alaluokkia, jotka vastaavat kehittyvien järjestelmien eri ominaisuuksia. Esimerkkejä: biologiset organisaatiot, ihmisten kollektiivinen käyttäytyminen, johtamisen organisointi yrityksen, toimialan, valtion tasolla kokonaisuutena, ts. niissä järjestelmissä, joissa on välttämättä inhimillinen tekijä.

Sovellettaessa esineen näyttämistä itseorganisoituvan järjestelmän muodossa, tehtävänä on määrittää tavoitteet ja valita keinot; yleensä erotettu. Samalla tavoitteiden valintatehtävä voidaan puolestaan ​​kuvata itseorganisoituvaksi järjestelmäksi, eli automaattisen ohjausjärjestelmän toiminnallisen osan rakenne, suunnitelman tavoitteiden rakenne voidaan jakaa mm. samalla tavalla kuin automatisoidun ohjausjärjestelmän tukiosan rakenne (automaattisten ohjausjärjestelmien teknisten välineiden kompleksi) tai organisaatiorakenteen ohjausjärjestelmät.

Useimmat esimerkit järjestelmäanalyysin soveltamisesta perustuvat objektien esittämiseen itseorganisoituvien järjestelmien muodossa.

Suuret ja monimutkaiset järjestelmät. On olemassa useita lähestymistapoja järjestelmien erottamiseen monimutkaisuuden perusteella. Erityisesti, G.N.Po varov, riippuen järjestelmään sisältyvien elementtien lukumäärästä, erottaa neljä järjestelmäluokkaa: pienet järjestelmät (10 ... 10 3 elementtiä), kompleksiset (10 4 ... 10 7 elementtiä), ultramonimutkaiset (10 7 ). .. 10 30 elementtiä) superjärjestelmät (10 30 .. .10 200 elementtiä). Koska elementin käsite; syntyy järjestelmän tutkimisen tehtävän ja tarkoituksen suhteen tämä määritelmä vaikeus on suhteellista, ei absoluuttista.

Englantilainen kyberneetikko S. Beer luokittelee kaiken kyberneettiset järjestelmät yksinkertaiseksi ja monimutkaiseksi kuvausmenetelmästä riippuen: deterministiseksi tai todennäköisyydeksi. A. I. Berg määrittelee monimutkaisen järjestelmän järjestelmäksi, joka voidaan kuvata vähintään kahdella eri matemaattisella kielellä (esimerkiksi käyttämällä differentiaaliyhtälöiden teoriaa ja Boolen algebraa).

Hyvin usein monimutkaisia ​​järjestelmiä kutsutaan järjestelmiksi, joita ei voida kuvata oikein matemaattisesti tai koska järjestelmässä on hyvin iso luku elementtejä, jotka liittyvät tuntemattomalla tavalla toisiinsa, tai järjestelmässä esiintyvien ilmiöiden luonne on tuntematon. Kaikki tämä osoittaa, ettei järjestelmän monimutkaisuudesta ole yhtä määritelmää.

Se antaa myös seuraavan määritelmän: monimutkainen järjestelmä Järjestelmää kutsutaan järjestelmäksi, jonka mallissa ei ole tarpeeksi tietoa tehokas hallinta tämä järjestelmä. Näin ollen merkki järjestelmän yksinkertaisuudesta on tiedon riittävyys sen hallintaan. Jos mallilla saatu kontrollitulos on odottamaton, tällainen järjestelmä luokitellaan monimutkaiseksi. Järjestelmän siirtämiseksi tyhjäkäyntiluokkaan on hankittava siitä puuttuvat tiedot ja sisällytettävä se malliin.

Monimutkaisia ​​järjestelmiä kehitettäessä syntyy ongelmia, jotka eivät liity pelkästään niiden rakenneosien ja osajärjestelmien ominaisuuksiin, vaan myös koko järjestelmän toiminnan lakeihin. Tämä johtaa monenlaisiin erityistehtäviin, kuten määrittäminen yleinen rakenne järjestelmät; elementtien ja osajärjestelmien välisen vuorovaikutuksen järjestäminen; ottaen huomioon ulkoisen ympäristön vaikutukset; järjestelmän optimaalisten toimintatilojen valinta; optimaalinen järjestelmän ohjaus jne.

Mitä monimutkaisempi järjestelmä, sitä enemmän huomiota kiinnitetään yllä oleviin asioihin. Monimutkaisten järjestelmien tutkimuksen matemaattinen perusta on systeemiteoria. Systeemiteoriassa iso järjestelmä monimutkaista, laajamittaista järjestelmää (Large Scale Systems) kutsutaan järjestelmäksi, jos se koostuu suuresta määrästä toisiinsa yhteydessä olevia ja vuorovaikutuksessa olevia elementtejä ja pystyy suorittamaan monimutkaisia ​​tehtäviä.

Suuret järjestelmät on erotettava monimutkaisista järjestelmistä.

Alla iso järjestelmä tarkoittaa aineellisten resurssien kokonaisuutta, tiedon keruu-, siirto- ja käsittelykeinoja, näiden rahastojen ylläpitoon osallistuvia henkilötoimijoita ja henkilöstöjohtajia, joilla on asianmukaiset oikeudet ja vastuut tehdä päätöksiä. Aineellisia resursseja ovat raaka-aineet, materiaalit, puolivalmiit tuotteet, käteinen raha, erityyppiset energiat, työstökoneet, laitteet, tuotteiden valmistukseen osallistuvat ihmiset jne. Kaikki nämä resurssielementit yhdistetään käyttämällä jotakin linkkijärjestelmää, joka määrää prosessi annettujen sääntöjen mukaisesti elementtien väliset vuorovaikutukset yhteisen tavoitteen tai tavoiteryhmän saavuttamiseksi. Näin ollen kanssa järjestelmä, jonka mallin toteuttamiseen johtamista varten ei ole riittävästi aineellisia resursseja (tietokoneaika, muistikapasiteetti, muut materiaalin mallinnustyökalut) kutsutaan ns. iso. Tällaisia ​​järjestelmiä ovat taloudelliset, organisatoriset ja hallinnolliset, biologiset, neurofysiologiset jne. järjestelmät.

Ominaisuudet suuria järjestelmiä. Tällaisia ​​erottavia piirteitä ovat seuraavat:

järjestelmän suuri määrä elementtejä (järjestelmän monimutkaisuus);

elementtien välinen suhde ja vuorovaikutus;

Hallintorakenteen hierarkia;

Ohjaussilmukassa on oltava pakollinen henkilö, jolle on määrätty joitakin tärkeimpiä ohjaustoimintoja.

Esimerkkejä suurista järjestelmistä: tietojärjestelmä; matkustajaliikenne iso kaupunki; valmistusprosessi; suuren lentokentän lennonohjausjärjestelmä; energiajärjestelmä jne.

Tapa muuntaa suuret järjestelmät yksinkertaisiksi on luoda uusia, tehokkaampia laskentalaitteita. Ei kuitenkaan ole selkeää rajaa, joka erottaa yksinkertaiset järjestelmät suurista. Tämä jako on ehdollinen ja syntyi sellaisten järjestelmien syntymisen vuoksi, joiden koostumuksessa on joukko alijärjestelmiä, joissa on toiminnallista redundanssia. Yksinkertainen järjestelmä voi olla vain kahdessa tilassa: terveydentila (terve) ja epäonnistunut tila (viallinen). Kun elementti epäonnistuu yksinkertainen järjestelmä joko lopettaa toimintonsa suorittamisen kokonaan tai jatkaa toimintaansa kokonaan, jos epäonnistunut elementti on redundantti. Yksittäisten elementtien ja jopa kokonaisten osajärjestelmien vikaantuessa suuri järjestelmä ei aina menetä toimintakykyään, usein vain sen tehokkuusominaisuudet heikkenevät. Tämä suurten järjestelmien ominaisuus johtuu niiden toiminnallisesta redundanssista ja vaikeuttaa puolestaan ​​järjestelmän "vian" käsitteen muotoilua.

Kontrollikysymykset

1. Mikä on yleinen systeemiteoria?

2. Mitä on kybernetiikka?

3. Mitä on informaatioteoria?

4. Mitä peliteoria on?

5. Mitä on tekijäanalyysi?

6. Kuvaile lähestymistapoja luomiseen yleinen teoria järjestelmät?

7. Laajenna "järjestelmän" käsitettä.

8. Mitkä ovat monimutkaisen järjestelmän ominaisuudet?

9. Miten monimutkaiset järjestelmät eroavat suurista järjestelmistä?

10. Määritä seuraavat käsitteet: objekti, osajärjestelmä, rakenne, toiminto, yhteys.

11. Kuvaile järjestelmien päämallit.

12. Anna järjestelmien luokitus pääpiirteiden mukaan.

13. Kuvaile eroa monimutkaisten ja suurten järjestelmien välillä.

Aihe #4
Järjestelmämallinnus

4.1. Käsitteet "malli" ja "simulaatio". Abstrakti malli mielivaltaisesta järjestelmästä

Koska yleinen systeemiteoria ei ota huomioon tiettyjä järjestelmiä, vaan sitä yleistä, joka on siinä erilaisia ​​järjestelmiä Niiden luonteesta riippumatta sen tutkimuksen kohteena ovat vastaavien todellisten järjestelmien abstraktit mallit.

Malli on esitys todellisesta esineestä, järjestelmästä tai konseptista jossain muodossa, joka poikkeaa niiden todellisen olemassaolon muodosta.

Mikä tahansa malli on jonkinlainen analogia: yhdelle järjestelmälle täytyy olla toinen järjestelmä, jonka elementit tietystä näkökulmasta ovat samanlaisia ​​kuin ensimmäisen elementit. On oltava kartoitus, joka sovittaa mallinnetun järjestelmän elementit jonkin muun järjestelmän elementteihin - mallintamiseen. Lisäksi tulee olla kartoitus, joka sovittaa mallinnetun järjestelmän elementtien ominaisuudet mallinnusjärjestelmän elementtien ominaisuuksiin.

Useimmissa tapauksissa mielivaltaisen järjestelmän abstrakti malli voidaan esittää käyttämällä kuvan 4.1 kaaviota, joka on itse asiassa esimerkki käyttöönotetuista käsitteistä.

Järjestelmä ei ole olemassa yksinään, vaan erottuu joukosta ympäristöön jonkin järjestelmän muodostavan ominaisuuden mukaan, mikä on useimmiten järjestelmän tavoite. Järjestelmän vuorovaikutus ulkoisen ympäristön kanssa tapahtuu järjestelmän tulon ja lähdön kautta (joukko tulo- ja lähtöparametreja).

Järjestelmän syöttöparametreilla ymmärretään joukko ulkoisen ympäristön parametreja (mukaan lukien tarkasteltavan ulkopuolisten järjestelmien lähtöparametrit, esim. ohjausjärjestelmät), joilla on merkittävä vaikutus ympäristön tilaan ja arvoon. tarkasteltavan järjestelmän lähtöparametrit, ja ne voidaan laskea ja analysoida käytettävissä olevin tutkijan keinoin.

Tulosparametrit ovat joukko järjestelmäparametreja, joilla on suora vaikutus ympäristön tilaan ja jotka ovat tutkimuksen tarkoituksen kannalta merkittäviä.

Monimutkaisten järjestelmien toiminnan tärkeä piirre on perustavanlaatuinen epävarmuus ulkoisen ympäristön todellisesta tilasta kulloinkin. Tämän epävarmuuden luonne liittyy useiden syiden olemassaoloon, joista tärkeimmät johtuvat seuraavista tekijöistä.

· Tutkija ei usein tiedä joistakin ulkoisen ympäristön parametreista, jotka voivat suoraan vaikuttaa järjestelmän toimintaan (eli parametreista, jotka tulisi luokitella "syötteeksi"), eikä siksi voi ottaa niitä huomioon.

· Joitakin ulkoisen ympäristön parametreja ei voida mitata tietovälineiden teknisen sopimattomuuden vuoksi.

· Huomioon otettujen parametrien numeeriset arvot on arvioitu mittausvirheillä, jotka määräytyvät toisaalta mittauslaitteiden sisäisen kohinan ja toisaalta ulkoisten häiriöiden perusteella.

Tällaisten huomioimattomien tekijöiden vaikutus järjestelmään kompensoidaan lisäämällä malliin lisälinkkejä - ulkoisia häiritseviä vaikutuksia tai "melua".

Järjestelmä voi olla eri tilassa. Minkä tahansa järjestelmän tila tietty hetki aika voidaan luonnehtia tietyllä tarkkuudella tilaparametrien arvojoukolla.

Siten järjestelmälle on ominaista kolme muuttujaryhmää:

1. Syöttömuuttujat, jotka ovat tuottaneet tutkittavan ulkopuoliset järjestelmät

Järjestelmän organisoitumisaste

Järjestelmän R organisoituminen tai organisoinnin järjestys arvioidaan kaavalla

R \u003d 1-E real / E max, (2.3)

Missä Ereal- entropian todellinen tai nykyinen arvo,

Emax- suurin mahdollinen entropia tai epävarmuus järjestelmän rakenteessa ja toiminnoissa.

Jos järjestelmä on täysin deterministinen ja organisoitu, niin E real = 0 ja R = 1. Järjestelmän entropian pelkistäminen nolla arvo tarkoittaa järjestelmän täydellistä "yliorganisaatiota" ja johtaa järjestelmän rappeutumiseen. Jos järjestelmä on täysin epäjärjestynyt, niin R=0 ja E real = E max.

Järjestelmien laadullista luokittelua organisoitumisasteen mukaan ehdotti V. V. Nalimov, joka erotti luokan hyvin organisoituja ja luokan huonosti organisoituja eli hajanaisia ​​järjestelmiä. Myöhemmin näihin luokkiin lisättiin itseorganisoituvien järjestelmien luokka. On tärkeää korostaa, että järjestelmäluokan nimi ei ole sen arviointi. Ensinnäkin sitä voidaan pitää lähestymistapoina kohteen tai ratkaistavana olevan ongelman esittämiseen, jotka voidaan valita kohteen kognitiovaiheen ja siitä tiedon saamismahdollisuuden mukaan.

Hyvin organisoidut järjestelmät

Jos tutkija onnistuu määrittämään kaikki järjestelmän elementit ja niiden suhteen toisiinsa ja järjestelmän tavoitteisiin sekä determinististen (analyyttisten tai graafisten) riippuvuuksien tyypin, voidaan objektia esittää hyvin organisoituna. järjestelmä. Eli objektin esittämistä hyvin organisoidun järjestelmän muodossa käytetään tapauksissa, joissa voidaan ehdottaa determinististä kuvausta ja sen soveltamisen pätevyys on kokeellisesti osoitettu (mallin soveltuvuus todelliseen kohteeseen on todistettu).

Tätä esitystapaa käytetään menestyksekkäästi teknisten ja teknisten järjestelmien mallintamisessa. Vaikka tiukasti ottaen yksinkertaisimmatkaan todellisia tilanteita heijastavat matemaattiset suhteet eivät myöskään ole aivan riittäviä, koska esimerkiksi omenoita lisättäessä ei oteta huomioon, että ne eivät ole aivan samat, vaan paino voidaan mitata vain jonkin verran tarkkuutta. Vaikeuksia syntyy työskennellessään monimutkaisten (biologisten, taloudellisten, sosiaalisten jne.) esineiden kanssa. Ilman merkittävää yksinkertaistamista niitä ei voida esittää hyvin organisoituina järjestelminä. Siksi, jotta monimutkainen kohde voidaan näyttää hyvin organisoidun järjestelmän muodossa, on tarpeen erottaa vain ne tekijät, jotka ovat oleellisia tutkimuksen tietyn tarkoituksen kannalta. Yritykset soveltaa hyvin organisoitujen järjestelmien malleja edustamaan monimutkaisia ​​objekteja ovat käytännössä usein mahdottomia toteuttaa, koska etenkään mallin riittävyyttä osoittavaa koetta ei ole mahdollista tehdä. Siksi useimmissa tapauksissa esitettäessä monimutkaisia ​​objekteja ja ongelmia alkuvaiheessa tutkimukset näyttävät ne alla käsiteltyjen luokkien mukaan.

Huonosti organisoidut (tai hajanaiset) järjestelmät

Jos tehtävää ei ole asetettu määrittämään kaikkia huomioituja komponentteja ja niiden yhteyksiä järjestelmän tavoitteisiin, objekti esitetään huonosti organisoituna (tai hajanaisena) järjestelmänä. Tällaisten järjestelmien ominaisuuksien kuvaamiseksi voidaan harkita kahta lähestymistapaa: selektiivinen ja makroparametrinen.

Selektiivisellä lähestymistavalla järjestelmän säännönmukaisuudet paljastuvat sen perusteella, että ei tutkita koko objektia tai ilmiöluokkaa, vaan tutkimalla melko edustavaa (edustavaa) otosta komponenteista, jotka kuvaavat tutkittavaa kohdetta tai prosessia. Otos määritetään joidenkin sääntöjen mukaan. Tällaisen tutkimuksen perusteella saadut ominaisuudet tai säännönmukaisuudet ulotetaan koskemaan koko järjestelmän käyttäytymistä.

Esimerkki. Jos olemme kiinnostuneita leivän keskihinnasta tietyssä kaupungissa, voisimme kiertää peräkkäin tai soittaa kaikkiin kaupungin myyntipisteisiin, mikä vaatisi paljon aikaa ja rahaa. Tai voit mennä toisin: kerää tietoa pieneen (mutta edustavaan) myyntipisteryhmään, laske keskihinta ja yleistä se koko kaupunkiin.

Samalla ei pidä unohtaa, että tilastollisia malleja pätevät koko järjestelmään tietyllä todennäköisyydellä, mikä arvioidaan matemaattisten tilastojen tutkimilla erikoistekniikoilla.

Makroparametrisen lähestymistavan avulla järjestelmän ominaisuuksia arvioidaan käyttämällä joitain integraaliominaisuuksia (makroparametreja).

Esimerkkejä:

1. Käytettäessä kaasua sovellettaviin tarkoituksiin sen ominaisuuksia ei määritetä kunkin molekyylin käyttäytymisen tarkalla kuvauksella, vaan niille on tunnusomaista makroparametrit - paine, lämpötila jne. Näiden parametrien perusteella kehitetään laitteita ja laitteita, jotka käyttävät kaasun ominaisuuksia tutkimatta kunkin molekyylin käyttäytymistä.

2. Valtion terveydenhuoltojärjestelmän laatutasoa arvioidessaan YK käyttää yhtenä kokonaisuutena ennen viiden vuoden ikää kuolleiden lasten määrää tuhatta vastasyntynyttä kohti.

Esineiden esittämistä hajajärjestelmien muodossa käytetään laajalti erilaisten järjestelmien läpijuoksun määrittämisessä, huollossa olevan henkilöstön määrän määrittämisessä, esimerkiksi yrityksen korjaamoissa ja palvelulaitoksissa, dokumentaaristen tietovirtojen tutkimuksessa. , jne.

Itseorganisoituvat järjestelmät

Itseorganisoituvien tai kehittyvien järjestelmien luokalle on ominaista joukko ominaisuuksia, piirteitä, jotka pääsääntöisesti johtuvat aktiivisten elementtien läsnäolosta järjestelmässä, jotka tekevät järjestelmästä tarkoituksenmukaisen. Tämä tarkoittaa taloudellisten järjestelmien ominaisuuksia itseorganisoituvina järjestelminä verrattuna teknisten järjestelmien toimintaan:

järjestelmän yksittäisten parametrien epästationaarisuus (vaihtelevuus) ja sen käyttäytymisen stokastisuus;

järjestelmän käyttäytymisen ainutlaatuisuus ja arvaamattomuus tietyissä olosuhteissa. Järjestelmän aktiivisten elementtien läsnäolon vuoksi esiintyy ikään kuin "vapaata tahtoa", mutta samalla sen mahdollisuuksia rajoittavat käytettävissä olevat resurssit (elementit, niiden ominaisuudet) ja tietylle ominaiselle rakenteelliselle yhteydelle. järjestelmien tyyppi;

kyky muuttaa rakennettaan ja käyttäytymismuotojaan säilyttäen eheys ja perusominaisuudet (teknisissä ja teknisissä järjestelmissä rakenteen muutos johtaa pääsääntöisesti järjestelmän toiminnan häiriintymiseen tai jopa olemassaolon lakkaamiseen sellaisenaan );

kyky vastustaa entrooppisia (järjestelmää tuhoavia) taipumuksia. Systeemeissä, joissa on aktiivisia elementtejä, entropian kasvun mallia ei havaita, ja jopa negentrooppisia taipumuksia havaitaan, ts. varsinaista itseorganisaatiota;

Kyky sopeutua muuttuviin olosuhteisiin. Tämä on hyvä suhteessa häiritseviin vaikutuksiin ja häiriöihin, mutta on huonoa, kun sopeutumiskyky ilmenee myös ohjaustoimien yhteydessä, mikä vaikeuttaa järjestelmän hallintaa;

kyky ja halu tavoitteiden asettamiseen;

perustavanlaatuinen epätasapaino.

On helppo havaita, että vaikka jotkut näistä ominaisuuksista ovat tyypillisiä myös diffuuseille järjestelmille (stokastinen käyttäytyminen, yksittäisten parametrien epävakaus), ne ovat kuitenkin suurimmaksi osaksi erityispiirteitä, jotka erottavat merkittävästi tämän luokan järjestelmät muista ja tekevät niiden mallintamisesta. vaikea.

Käsitellyt ominaisuudet ovat ristiriitaisia. Useimmissa tapauksissa ne ovat sekä myönteisiä että negatiivisia, toivottavia ja ei-toivottuja luotavalle järjestelmälle. Niitä ei voida heti ymmärtää ja selittää, jotta voidaan valita ja luoda tarvittava ilmentymisaste.

Samalla tulee pitää mielessä se tärkeä ero aktiivisilla elementeillä varustettujen avoimien kehitysjärjestelmien ja suljettujen järjestelmien välillä. Yrittäessään ymmärtää tällaisten järjestelmien mallintamisen peruspiirteitä ensimmäiset tutkijat huomasivat jo, että tietystä monimutkaisuudesta lähtien järjestelmä on helpompi valmistaa ja ottaa käyttöön, muuttaa ja muuttaa kuin esitellä muodollisella mallilla. Tällaisten järjestelmien tutkimisesta ja muuntamisesta kertyneen kokemuksen myötä tämä havainto vahvistui ja niiden pääominaisuus toteutui - kehittyvien, itseorganisoituvien järjestelmien formalisoidun kuvauksen perustavanlaatuinen rajoitus.

Tässä yhteydessä von Neumann esitti seuraavan hypoteesin: ”Meillä ei ole täydellistä luottamusta siihen, että monimutkaisten ongelmien alalla todellinen esine ei voi olla yksinkertaisin kuvaus itsestään, toisin sanoen, että mikä tahansa yritys kuvata sitä tavallisella sanallisella tai muodollinen looginen menetelmä ei johda mihinkään monimutkaisempaan, hämmentävämpään ja vaikeammin toteutettavaan ... ".

Tarve yhdistää muodollisia menetelmiä ja laadullisen analyysin menetelmiä on useimpien järjestelmäanalyysimallien ja -menetelmien perusta. Tällaisia ​​malleja muodostettaessa matemaattiselle mallinnukselle ja sovelletulle matematiikalle tyypillinen malliidea muuttuu. Myös ajatus tällaisten mallien riittävyyden todistamisesta muuttuu.

Mallintamisen pääasiallinen rakentava ajatus esitettäessä objektia itseorganisoituvien järjestelmien luokassa voidaan muotoilla seuraavasti: keräämällä tietoa kohteesta, samalla kun kaikki uudet komponentit ja yhteydet korjataan ja niitä sovelletaan, saadaan kartoituksia kehittyvän järjestelmän peräkkäiset tilat, jotka luovat vähitellen yhä riittävämmän mallin todellisesta, tutkitusta tai luodusta kohteesta. Samaan aikaan tieto voi tulla eri tietoalojen asiantuntijoilta ja kertyä ajan myötä sitä syntyessään (kohteen tuntemisen prosessissa).

Mallin riittävyys todistetaan myös ikään kuin peräkkäin (sellaisena kuin se muodostuu) arvioimalla kunkin seuraavan mallin heijastuksen oikeellisuutta tavoitteiden saavuttamiseksi tarvittavista komponenteista ja suhteista.

Avoimet ja suljetut järjestelmät

Avoimen järjestelmän käsitteen esitteli L. von Bertalanffy. Tärkeimmät erottavat ominaisuudet avoimet järjestelmät- kyky vaihtaa massaa, energiaa ja tietoa ympäristön kanssa. Sitä vastoin suljetuissa tai suljetuissa järjestelmissä oletetaan olevan täysin vailla tätä kykyä ja ne on eristetty ympäristöstä.

"OTS:n kehittämisseuran" jäsenet A. Hall ja minä "Fagin" antavat oman järjestelmän määritelmänsä perusteella seuraavan järjestelmien luokituksen: Jos muutos järjestelmän jokaisessa yksittäisessä osassa aiheuttaa muutoksen kaikissa muut osat ja sisällä koko järjestelmä, niin tässä tapauksessa järjestelmä on kokonaisvaltaista. Jos muutos kussakin järjestelmän osassa ei aiheuta muutosta muihin osiin, järjestelmää kutsutaan summaava. On aivan selvää, että tämän jaon ansiosta Hall ja Fagin pystyvät kattamaan teoriassaan paljon laajemman valikoiman järjestelmiä kuin Bertalanffy.

Huolimatta siitä, että Hall- ja Fagin-järjestelmien luokitus on yksityiskohtaisempi kuin Bertalanffy-luokitus ja niiden järjestelmän määritelmä on laajempi kuin Bertalanffy-järjestelmän määritelmä, nämä muutokset eivät kuitenkaan aiheuta perustavanlaatuisia muutoksia järjestelmän olemukseen. yleinen järjestelmäteoria". Sekä Bertalanffy että Hall-Fagin puhuvat tietyn matemaattisen laitteen rakentamisesta, joka pystyy kuvaamaan melko suuren luokan järjestelmäobjektien "käyttäytymistä".

Muita merkkejä

Rakenneelementtien homogeenisuuden tai monimuotoisuuden perusteella järjestelmät ovat homogeeninen tai homogeeninen Ja heterogeeninen tai heterogeeninen, sekä sekatyyppinen . Homogeenisissa järjestelmissä, kuten kaasuissa, nesteissä tai organismipopulaatioissa, rakenneosat järjestelmät ovat homogeenisia ja siksi vaihdettavissa keskenään. Heterogeeniset järjestelmät koostuvat heterogeenisistä elementeistä, joilla ei ole keskenään vaihdettavuuden ominaisuutta.

Tasapainon mukaan järjestelmät on jaettu tasapaino tai tasapainoinen Ja epätasapaino tai epätasapainoinen. Tasapainojärjestelmissä, jos muutoksia tapahtuu samanaikaisesti kahdessa vastakkaisessa suunnassa (vastakkaiset prosessit), ne kompensoituvat tai neutraloituvat jollain tasolla. Jokaista nousevaa muutosta tasapainottaa toinen, sitä vastapäätä, ja järjestelmä pysyy tasapainotilassa. Esimerkki tasapainojärjestelmistä on organismi, yhteiskunta, ekosysteemi jne. Epätasapainoisissa järjestelmissä päinvastoin, jos muutoksia tapahtuu samanaikaisesti kahteen vastakkaiseen suuntaan, niin toinen niistä vallitsee, järjestelmä muuttuu tähän suuntaan ja tasapaino häiriintyy. . Tämä tasapainohäiriö voi kuitenkin joskus tapahtua niin hitaasti, että järjestelmä antaa vaikutelman olevan tasapainossa (false equilibrium). Liekki on esimerkki väärästä tasapainosta.

Järjestelmät on jaettu luokkiin eri ominaisuuksien mukaan ja ratkaistavan ongelman mukaan voidaan valita erilaisia ​​luokitteluperiaatteita. Tässä tapauksessa järjestelmä voidaan luonnehtia yhdellä tai useammalla ominaisuudella:

· tieteellisen suunnan tyypin mukaan- matemaattiset, fysikaaliset, kemialliset jne.;

· formalisoidun esityslaitteen muodossa järjestelmät - deterministiset ja stokastiset;

· järjestäytymisasteen mukaan hyvin organisoituneet, huonosti organisoituvat (hajahajaiset), itseorganisoituvat järjestelmät.

· toiminnan ehdollisuudella erottaa deterministiset ja stokastiset (todennäköisyysjärjestelmät).

· alkuperän mukaan erottaa luonnollisen evoluution aikana luodut luonnolliset järjestelmät, jotka eivät yleensä ole ihmisen vaikutuksen alaisia ​​(solu), keinotekoisia, ihmisen vaikutuksen alaisena luotuja, hänen etujensa ja päämääriensä vuoksi (kone) ja virtuaalisia (kuvitteellisia ja vaikka ne tekevätkin) ei todellakaan ole olemassa, mutta toimivat samalla tavalla kuin ne todella olisivat olemassa).

· pääelementtien mukaan järjestelmät voidaan jakaa abstrakteihin, joiden kaikki elementit ovat käsitteitä (kielet, filosofiset järjestelmät, lukujärjestelmät) ja konkreettisiin, joissa on aineellisia elementtejä.

· vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa Erota suljetut ja avoimet järjestelmät. Suurin osa tutkituista järjestelmistä on avoimia, ts. he kokevat ja reagoivat ympäristöön ja puolestaan ​​vaikuttavat ympäristöön.

· vaikeusasteen mukaan erottaa yksinkertaiset, monimutkaiset ja erittäin monimutkaiset järjestelmät.

· luonnollisella erottelulla järjestelmät jaetaan: teknisiin, biologisiin, sosioekonomisiin.

· kuvauksen mukaan järjestelmän muuttujat : laadullisilla muuttujilla (joilla on vain merkityksellinen kuvaus); määrällisillä muuttujilla (joissa on diskreetti tai jatkuvasti kvantitatiivisesti kuvattuja muuttujia).

· järjestelmän toiminnan lain (lakien) kuvauksen tyypin mukaan: kirjoita "Musta laatikko" (järjestelmän toiminnan laki ei ole täysin tiedossa; vain järjestelmän tulo- ja lähtöviestit tunnetaan); ei parametrisoitu (lakia ei kuvata, kuvaamme sen käyttämällä ainakin tuntemattomia parametreja, vain osa lain a priori ominaisuuksista tunnetaan); parametroitu (laki tunnetaan parametreihin asti ja se on mahdollista kuljettaa ADE:stä tiettyyn riippuvuusluokkaan); kirjoita "Valkoinen (läpinäkyvä) laatikko" (laki on täysin tiedossa).

· Järjestelmänhallintamenetelmällä (järjestelmässä): ulkoisesti ohjatut järjestelmät (ilman palautetta, säädellyt, rakenteellisesti, tiedollisesti tai toiminnallisesti ohjatut); ohjataan sisältä käsin (itseohjautuva tai itsesäätelevä - ohjelmallisesti ohjattu, automaattisesti säädelty, mukautuva - säädellyt tilojen muutosten avulla mukautuva ja itseorganisoituva - muuttavat niiden rakennetta ajallisesti ja tilassa optimaalisella tavalla, järjestävät niiden rakennetta sisäisten ja ulkoisten tekijöiden vaikutuksesta); yhdistetyllä ohjauksella (automaattinen, puoliautomaattinen, automatisoitu, organisatorinen).

deterministinen Järjestelmää kutsutaan, jos sen käyttäytyminen voidaan ennustaa ehdottomalla varmuudella. Järjestelmää, jonka tila ei riipu vain kontrolloiduista, vaan myös kontrolloimattomista vaikutuksista tai jos siinä on sattumanvaraisuuden lähde, kutsutaan ns. stokastinen. Otetaan esimerkki stokastisista järjestelmistä, näitä ovat tehtaat, lentokentät, verkot ja tietokonejärjestelmät, kaupat, kuluttajapalvelut jne.

Dynaamiset järjestelmät niille on ominaista se, että niiden lähtösignaalit tietyllä hetkellä määräytyvät menneisyyden ja nykyisyyden tulotoimintojen luonteen mukaan (esihistoriasta riippuen). Muuten järjestelmiä kutsutaan staattinen.

Esimerkki dynaamisista järjestelmistä ovat biologiset, taloudelliset ja sosiaaliset järjestelmät; sellaisia ​​keinotekoisia järjestelmiä kuin tehdas, yritykset, tuotantolinja jne.

Erota järjestelmät lineaarinen Ja epälineaarinen. varten lineaariset järjestelmät vaste kahden tai useamman eri vaikutuksen summaan vastaa kunkin häiriön vasteiden summaa erikseen, epälineaarisille tämä ei pidä paikkaansa.

Jos järjestelmien parametrit muuttuvat ajan myötä, sitä kutsutaan ei-kiinteä, päinvastainen käsite on käsite paikallaan järjestelmät.

Esimerkki ei-kiinteistä järjestelmistä ovat järjestelmät, joissa prosessit, esimerkiksi vanheneminen, ovat merkittäviä tietyllä aikavälillä.

Jos järjestelmän tuloa ja lähtöä mitataan tai muutetaan ajallisesti diskreetti, askeleen kautta, niin järjestelmä on ns. diskreetti. Päinvastainen käsite on käsite jatkuva järjestelmät. Esimerkiksi: tietokoneet, elektroniset kellot, sähkömittarit - erilliset järjestelmät; tiimalasi, aurinkokello, lämmityslaitteet jne. ovat jatkuvia järjestelmiä.

Riisi. 2.3 Järjestelmien luokittelu niiden ominaisuuksien mukaan.

(Nuolet osoittavat mahdollisia järjestelmän ominaisuuksia)

SISÄÄN Viime aikoina alkoi erottaa niin sanotut "kovat" ja "pehmeät" järjestelmät pääasiassa harkintakriteerien perusteella.

"Kovien" järjestelmien tutkimus perustuu yleensä luokkiin: "suunnittelu", "optimointi", "toteutus", "tavoitetoiminto" ja muut. "Pehmeissä" järjestelmissä käytetään useammin seuraavia luokkia: "mahdollisuus", "toivottavuus", "sopeutuvuus", "maalaisjärki", "rationaalisuus" ja muut. Menetelmät ovat myös erilaisia: "jäykille" järjestelmille - optimointimenetelmät, todennäköisyysteoria ja matemaattiset tilastot, peliteoria ja muut; "pehmeille" järjestelmille - monikriteerien optimointi ja päätöksenteko (usein epävarmuuden alla), Delphi-menetelmä, katastrofiteoria, sumeat joukot ja sumea logiikka, heuristinen ohjelmointi jne.

Tiedon "siirtoon" käytetään laajalti systeemiinvariantteja ja järjestelmän isomorfia. Tällaisessa siirrossa on tärkeää olla loukkaamatta järjestelmän syntymisominaisuutta.

Kontrollikysymykset

1. Miten järjestelmät luokitellaan?

2. Mitä järjestelmää kutsutaan suureksi? monimutkainen?

3. Mikä määrittää järjestelmän laskennallisen (rakenteellisen, dynaamisen) monimutkaisuuden? Anna esimerkkejä tällaisista järjestelmistä.

Teema 3

"Järjestelmien mallit"

Yleiset järjestelmän säännönmukaisuudet otetaan huomioon

Järjestelmämallit (täydellisemmällä muotoilulla - järjestelmien toiminta- ja kehitysmallit) - yleiset järjestelmämallit, jotka kuvaavat monimutkaisten järjestelmien rakentamisen, toiminnan ja kehityksen peruspiirteitä.

Jos laki on ehdoton eikä salli poikkeuksia, säännöllisyys on vähemmän kategorinen.

Säännöllisyys on usein havaittu tyypillinen ominaisuus (suhde tai riippuvuus), joka sisältyy esineisiin ja prosesseihin ja joka on vahvistettu kokemuksella.

Meille järjestelmän laajuinen säännöllisyys on tärkeintä.

Järjestelmänlaajuiset säännönmukaisuudet ovat säännönmukaisuuksia, jotka luonnehtivat monimutkaisten järjestelmien rakentamisen, toiminnan ja kehityksen peruspiirteitä.

Nämä säännönmukaisuudet kuuluvat kaikkiin järjestelmiin, oli se sitten taloudellinen, biologinen, sosiaalinen, tekninen tai muu järjestelmä.

Tällaisia ​​säännönmukaisuuksia L. von Bertalanffy kutsui alun perin järjestelmän parametreiksi tai periaatteiksi ja A. Hall makroskooppisiksi säännönmukaisuuksiksi.

yksi ensimmäisistä säännöllisyysluokitukset ehdotti V. G. Afanasiev. Hän jakoi kuviot 4 ryhmään:

1. Vuorovaikutusmallit osan ja kokonaisuuden välillä: eheys tai ilmaantuminen, additiivisuus, progressiivinen systematisointi, progressiivinen tekijöitä, integratiivisuus.

2. Hierarkkisen järjestyksen mallit: viestintä, hierarkia.

3. Järjestelmien toteutettavuuden mallit: W. Ashbyn laki "tarpeellisesta monimuotoisuudesta", yhtäläisyydestä, B. S. Fleishmanin potentiaalisen tehokkuuden malli.

4. Järjestelmäkehityksen mallit: historiallisuus, itseorganisaatio.

Järjestelmien rakentamis-, toiminta- ja kehitysmallien käyttö auttaa selventämään ideaa tutkittavasta tai suunniteltavasta kohteesta, antaa sinun kehittää suosituksia organisaatiojärjestelmien, järjestelmäanalyysitekniikoiden parantamiseksi.