Фундаментальным понятием системного анализа является понятие «система». Существует несколько десятков определений этого понятия и до настоящего времени нет общепринятого. Родоначальник общей теории системы Берталанори определял систему следующим образом «Система – это совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой». Международный стандарт ИСО 9000:2000 определяет «система – совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов». В процессе развития системных исследований определение системы претерпела эволюцию, схематически показанную на рис.2.1.
Рис.2.1 Эволюция понятия «системы»
Наиболее полное определение системы можно формально выразить в виде следующего кортежа множеств, вытекающих из понятия «системного синтеза» (см. формулу 1.2)
S ≡ <A, R1, R2, C, Z, N, G>, где
(2.1)
А – множество элементов, составляющих систему;
R1 – множество отношений (связей) между элементами системы;
R2 – множество отношений (связей) между объектом и внешней средой;
С – целостность объекта;
Z – совокупность целей системы;
N – наблюдатель, т.е. лицо, представляющее объект или процесс в виде системы при их исследовании или принятии решений;
G – язык наблюдателя (выбранный им метод моделирования), с помощью которого он отображает объект или процесс принятия решения.
Основные понятия, входящие в определение системы
2.1.Элемент
Под элементом принято понимать простейшую неделимую часть системы. Однако ответ на вопрос «Что является такой частью?» может быть неоднозначным. Поэтому примем следующее определение:
Элемент – предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения системы, решения конкретной задачи, поставленной цели.
Систему можно расчленить на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи и цели. При многоуровневом членении сложной системы используют другой термин – «подсистема». Названием «подсистема» подчеркивается, что такая часть должна обладать свойствами системы (целостность, наличие цели). Этим подсистема отличается от группы элементов, для которых не определяется цель, не выполняется свойство целостности.
2.2.Отношения (связь)
Связь – ограничение степени свободы элементов. Связи можно характеризовать направлением, силой, характером, местом приложения и др. Особенно важной характеристикой отношений и связей является их сила или мощность. Система существует как некоторое целостное образование тогда и только тогда, когда мощность (сила) существенных связей между элементами больше мощности связи этих элементов с окружающей средой.
2.3.Цель
Понятие «цель» и связанные с ним понятия «целесообразности», «целенаправленности» лежит в основе развития системы. В зависимости от стадии познания объекта (этапа системного анализа) в понятие «цель» вкладываются различные оттенки от идеальных, философских (цель – выражение активности сознания) до конечных результатов процесса, формируемых в терминах конечного продукта деятельности. В энциклопедии дается такое определение.
Цель – это заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека.
2.4.Целостность
Если каждая часть системы так соотносится с другой каждой ее частью, что изменение в некоторой части вызывает изменение во всех других частях и во всей системе в целом, то говорят, что система ведет себя как целостность или как некоторое связанное образование. Объект называется целостным в тех случаях, когда он рассматривается как состоящий из частей, которые не существуют и не могут быть зафиксированы по отдельности вне их соотношения друг с другом.
Классификация системы
Системы разделяют на классы по различным признакам и в зависимости от решаемой задачи можно выбирать разные принципы классификации:
1. По виду отображаемого объекта: технические, биологические, экономические, космические и т.д.;
2. По виду научного направления: математические, физические, химические, информационные;
3. По виду обмена со средой: открытые и закрытые;
4. По сложности: простые (малые) и сложные (большие).