1.4. основні завдання та принципи теорії систем і системного аналізу

Загалом головне завдання системних досліджень полягає в пошуку простоти у складному, а також ефективних методів та засобів дослідження й управління об’єктами. Детальніше до основних завдань, що розв’язуються за допомогою системного аналізу та теорії систем, можна віднести такі: виявлення та чітке формулювання проблеми за умов невизначеності; визначення або вибір оптимальної структури системи; виявлення цілей функціонування та розвитку систем; вивчення організації взаємодії між підсистемами та елементами; врахування впливу зовнішнього середовища; вибір оптимальних алгоритмів функціонування системи.

Принципи системного підходу — це положення загального характеру, що є узагальненням досвіду дослідження людиною складних систем. Їх часто вважають ядром методології. Відомо біля двох десятків таких принципів, але найважливішими базовими принципами, на які спирається загальна теорія систем та системний аналіз, є принцип системності та принцип ізоморфізму.

Принцип системності відбиває загальність погляду на об’єкти, явища і процеси світу як на системи з усіма властивими їм закономірностями. Цей принцип обумовлює необхідність спільного розгляду системи як цілого і як сукупності елементів, дослідження будь-якої частини системи разом з її зв’язками з іншими частинами та із зовнішнім середовищем.

Цей принцип постулює необхідність ієрархічного, принаймні трирівневого, дослідження системи: необхідно досліджувати власне систему, її підсистеми та елементи, а також розглядати систему як елемент системи вищого порядку.

Принцип ізоморфізму постулює наявність однозначної (власне ізоморфізм) чи часткової (гомоморфізм) відповідності структури однієї системи структурі іншої, що дає змогу моделювати одну систему за допомогою іншої, подібної в деякому відношенні. Сучасні дослідження як у загальній теорії систем, так і в тих галузях знань, які, головно, виникли на її основі (синергетика, теорія катастроф), свідчать про наявність не тільки ізоморфізму чи суворої відповідності структури систем, а й загального у їх розвитку та функціонуванні.

Обидва ці принципи підкреслюють наявність загальних системних закономірностей, але вони не виключають специфіки будови, функціонування та руху систем різних типів. Загальні закономірності і намагається розкрити загальна теорія систем, тоді як аналізом загального й особливого в конкретних системах займаються інші галузі науки.

Серед інших важливих принципів слід відмітити такі:

принцип кінцевої мети: абсолютний пріоритет кінцевої цілі системи;

принцип ієрархії: корисне введення ієрархії елементів та (чи) їхнє ранжирування, корисне виділення модулів (підсистем) у системі та розгляд системи як сукупності підсистем;

принцип функціональності: спільний розгляд структури і функції системи з пріоритетом функції над структурою;

принцип розвитку: врахування динамічності системи, її здатності до розвитку, розширення, накопичення інформації, врахування невизначеності та випадковості при функціонуванні системи.

Отже, метою теорії систем та системного аналізу є відшукання принципів, загальних для різних складних об’єктів, на основі встановлення емпіричними дослідженнями їх ізоморфізму, функцій та динаміки.

Завдання для перевірки знань

Дайте визначення терміна «система»:

Система — це...

Виберіть правильну відповідь (одну або кілька):

Принцип системності обумовлює:

а) необхідність розгляду системи як єдиного цілого;

б) необхідність розгляду системи як сукупності елементів;

в) дослідження будь-якої частини системи разом з її зв’язками з іншими частинами та із зовнішнім середовищем;

г) правильні відповіді а) та в);

д) правильні всі відповіді (а, б, в);

е) жодна з відповідей (а, б, в) неправильна.

Виберіть правильну відповідь (одну або кілька):

Системи з управлінням називають:

а) відкритими;

б) кібернетичними;

в) складними;

г) стохастичними;

д) динамічними;

е) жодна з відповідей (а—д) неправильна.

Закінчіть вислів:

Наявність зворотних зв’язків у системі дає змогу...

Чи правильне таке твердження («так» чи «ні») і чому?

Соціально-економічні системи є відкритими системами.

Виберіть правильну відповідь (одну або кілька):

Емерджентність системи характеризує:

а) зв’язок системи із зовнішнім середовищем;

б) цілеспрямованість системи;

в) наявність у системи в цілому властивостей, що відсутні у її елементів;

г) те, що не компоненти утворюють ціле (систему), а навпаки, при поділі цілого виявляють компоненти системи;

д) параметри функціонування та розвитку системи;

е) жодна з відповідей (а—д) неправильна.

Контрольні запитання

У чому полягає сутність системного аналізу та системного підходу?

На які складові поділяється система?

Які приклади класифікації систем ви можете навести?

Які головні властивості систем?

Чим характеризуються кібернетичні системи?

Наведіть приклади різних видів систем (соціально-економічних, інформаційних, технічних, біологічних, фізичних тощо) та спробуйте описати їхні головні властивості.

Охарактеризуйте головні принципи системного аналізу.

Самостійна робота студентів

На самостійне вивчення виносяться такі питання:

Поняття жорсткості, надійності, емерджентності, адаптивності систем.

Ефект синергії.

Поведінка та стійкість систем.

Функціонування систем.

Література для самостійного вивчення теми: [7, 14, 15, 23, 29, 30].