2.2. класифікація систем

Класифікація систем передбачає їх поділ на матеріальні та абстракт- ні. Матеріальні системи є реальними об’єктами, що існують у реальному часі. Вони поділяються на природні і штучні. Природні системи  це су- купність об’єктів природи, а штучні – організаційно-економічних, соціаль- них або технічних об’єктів. До природних систем належать астрокосмічні, планетарні, фізичні, хімічні системи тощо.

За ступенем участі людини штучні системи поділяються на технічні, в основу функціонування яких покладено процеси, що здійснюються ма- шинами, та організаційно-економічні, котрі функціонують як людино- машинні комплекси.

Абстрактні системи – це розумово-зорові уявлення, зображення або моделі матеріальних систем, які поділяються на логічні (описові) та символічні (математичні).

Логічні системи є результатом дедуктивного або індуктивного пред- ставлення матеріальних систем. Їх можна розглядати як системи понять і визначень (сукупність уявлень) про структуру, стан та основні законо- мірності зміни стану (динаміки) матеріальних систем.

Символічні системи є формалізацією логічних систем. Вони поділя-

ються на три класи:

1) статичні математичні системи або моделі, котрі можна розглядати як опис засобами математичного апарату стану матеріальних систем (моделі стану);

2) динамічні математичні системи або моделі, котрі можна розгляда- ти як математичну формалізацію процесів розвитку матеріальних (або абстрактних) систем;

3) квазістатичні (квазідинамічні) системи, що знаходяться в нестійко- му положенні між статикою та динамікою і при одних впливах поводять себе як статичні, а при інших – як динамічні.

У  літературі  наводяться  й  інші    класифікації  систем.  Так,  проф.

Ю. Черняк пропонує наступний поділ систем:

1. Великі системи (ВС) – це системи, котрі не можна спостерігати одночасно з позиції одного спостерігача або в часі, або в просторі. У та- ких випадках система розглядається послідовно по частинах (підсисте- мах) із поступовим переміщенням з нижчого на вищий рівень. Кожна з підсистем одного рівня ієрархії описується однією мовою, а при переході на наступний рівень спостерігач (дослідник) використовує вже метамо- ву, яка є розширенням мови першого рівня за рахунок засобів опису са- мої мови. Створення такої мови рівноцінне визначенню законів утворен- ня структури системи і є найціннішим результатом дослідження.

2. Складні системи (СС) – це системи, які не можна скомпонувати з певних підсистем. Це означає, що:

а) спостерігач послідовно змінює свою позицію стосовно об’єкта і спостерігає його з різних сторін;

б) різні спостерігачі досліджують об’єкт з різних сторін.

3. Динамічні системи (ДС) – це системи, котрі постійно змінюються. Будь-яка зміна, що відбувається в системі, називається процесом. Його іноді визначають як перетворення входу системи у вихід. Якщо система характеризується одним варіантом поведінки (розвитку), її називають детермінованою. Імовірнісна система – це система, поведінку якої мож- на передбачити з певним рівнем (ступенем) імовірності на основі дослі- дження її минулої поведінки.

Динамічні системи характеризуються наступними властивостями:

•           рівновага – здатність повертатися до початкового стану (початко-

вої поведінки), компенсуючи вплив зовнішнього середовища;

•    самоорганізація – здатність відновлювати свою структуру або по- ведінку для компенсації зовнішнього впливу, а також змінювати їх, при- стосовуючись до умов оточуючого середовища;

•           інваріантність поведінки – те, що залишається в поведінці систе-

ми незмінним у будь-який відрізок часу.

4. Кібернетичні або керуючі системи (КС) – це системи, з допомо- гою яких досліджуються процеси управління в технічних, біологічних, економічних і соціальних системах. Центральним поняттям в цьому ви- падку є інформація як засіб впливу на поведінку системи.

5. Цілеспрямовані системи (ЦС) – це системи, які володіють цілес- прямованістю (тобто управлінням системою та приведенням її до певної поведінки або стану, компенсуючи зовнішні впливи). Досягнення цілі у більшості випадків має ймовірнісний характер.

За способом керування системи поділяються на: керовані ззовні, самокеровані та з комбінованим керуванням. У керованих ззовні сис- темах керуючий блок знаходиться за межами системи, в системах із комбінованим керуванням управління здійснюється частково ззовні, а частково  в межах системи [14].

Класифікацію систем можна подати за схемою (Рис. 2.2).

У теоретико-пізнавальному плані виокремлюються три можливі аспе-

кти розгляду систем:

1) система розглядається як взаємопов’язаний комплекс матеріаль- них об’єктів (такий підхід зручний переважно при дослідженні природних об’єктів або процесів матеріального виробництва);

2) система охоплює, з одного боку, набір матеріальних об’єктів, а з іншого  інформацію про їхній стан (такий підхід застосовується при описуванні процесів управління, в т. ч. державного та муніципального);

3) система розглядається суто в інформаційному аспекті як комплекс відношень, зв’язків, інформації (такий підхід прийнятий у теоретичних дослідженнях, а також для описування соціальних відносин і процесів

управління).

Системи

Абстрактні     Матеріальні

Природні        Штучні

Астрокосмічні

Організаційно-

економічні

Планетарні

Технічні

Фізичні

Хімічні

Рис. 2.2. Схема класифікації систем.

Кожний із цих підходів потребує відповідного специфічного наукового інструментарію для розв’язання трьох різних видів завдань.

Підсистемою називають сукупність елементів, які об’єднані єдиним процесом функціонування та при взаємодії реалізують певну функцію чи операцію, що необхідні для досягнення поставленої перед системою мети.

Надсистемою називають систему вищого рівня ієрархії, ширшу, гло-

бальну систему, в яку досліджувана входить як складова частина.

Головним системоутворюючим фактором є функції системи. Існує кілька думок стосовно того, що таке функція системи. Так, під функцією системи можна розуміти перетворення її входів у виходи. З іншої точки зору, функція системи може полягати у збереженні її існування, підтри- мці структури та впорядкованості. Іноді функцію системи ототожнюють із функціонуванням цієї ж системи, визначаючи її як спосіб, засіб або як дію для досягнення цілі (цілей) системи.

Функція системи – це все те, що виконує система або може виконувати відповідно до свого призначення. Множина функцій системи є перетво- рення призначення системи в дії, тобто сукупність послідовних її станів у просторі та часі. При взаємодії функцій часто виникає нова властивість (властивості), котра не виявляється в окремих складових системи. Одна і та ж функція може реалізуватися різними шляхами і засобами.

Окрім функції до  системоутворюючих факторів належить мета та ціль (цілі) системи. Мета – це головне призначення системи, яке не є де- термінованим і фіксованим, а може змінюватись у часі й не обов’язково єдино можливим чином. Мета конкретизується за допомогою цілей. Ціль системи  це бажаний стан її виходів. Системи, що мають ціль, назива- ють цілеспрямованими. Будь-які соціально-економічні системи цілесп- рямовані, оскільки елементами є люди.

Цілі в часовому аспекті поділяються на: тактичні, стратегічні та іде- али. Тактична ціль – це бажані результати, досягнення яких відбуваєть- ся за визначений і порівняно короткий період часу. Стратегічні цілі дося- гаються за довший час за умови досягнення тактичних цілей. Ідеал – це така ціль, що ніколи не досягається, але до якої система постійно праг- не, реалізуючи тактичні і стратегічні цілі.

За наявністю інформації про способи досягнення виокремлюють:

•   функціональну ціль – ціль, шляхи та способи досягнення якої вже відомі, а тому повторюються у часі та просторі;

•   ціль-аналог, яка є результатом дії іншої системи, але ніколи не реалізувалася системою, що досліджується, а коли й досягалася, то за інших зовнішніх умов;

•   ціль розвитку – нова ціль, яка ніколи раніше не досягалася, вона по суті пов’язана з утворенням нової системи.

Ці типи цілей пов’язані один з одним. Так, ціль розвитку за умови її успішного досягнення однією системою перетворюється в ціль-аналог для інших систем, а для цієї системи стає функціональною ціллю при незмінних зовнішніх умовах.

Системоутворюючим фактором є також стан системи, що характе- ризується кількісними та якісними значеннями внутрішніх параметрів (змінних) системи у певний момент. Зміна довільної кількості цих харак- теристик означатиме перехід системи до іншого стану. Функціонування системи, яке проявляється у зміні її станів, що відповідає неперервній чи дискретній зміні певної характеристики (параметра), називають поведі- нкою або рухом. Найчастіше таким параметром є час. Отже, поведінка системи  це розгорнута в часі послідовність реакцій системи на внутрі- шні зміни та зовнішній вплив.

Процеси в системі мають різноманітне значення і часто описуються як залежність виходів від входів у модулях різного ступеня узагальнення або різного рівня ієрархії.

Ще одним системоутворюючим фактором є наявність рівноваги, тоб- то здатності системи зберігати свій стан незмінним якомога довше (як за відсутності, так і за наявності зовнішніх збурюючих впливів). Під стійкіс- тю розуміють здатність системи повертатись у стан рівноваги після виве- дення її з цього стану впливом зовнішніх факторів. Стан рівноваги, в який система здатна повертатися, називають стійким станом рівноваги.