Понятие системы, ее составляющих, свойств и функций

Человек и окружающий ее мир состоят из систем. Любой объект мира можно рассматривать как систему.

Системой называют совокупность взаимосвязанных между собой частей (элементов), объединенных общей функцией.

По происхождению системы делят на природные (созданные природой) и искусственные (созданные человеком). К искусственным относят экономические, технические, социальные, политические. Наиболее распространены экономические и технические сситемы.

Экономические системы, которые созданы человеком для производства определенной продукции или предоставления услуг, называют производственными системами.

Системы состоят из элементов. Элементы – это относительно самостоятельные, отдельные части системы, которые благодаря их взаимодействию образуют систему определенного функционального назначения.

Система не является простой суммой элементов, так как только через непосредственное взаимодействие элементов в системе проявляются новые, системные свойства, которых не имеют как отдельные элементы, так и их простая сумма.

Системообразующее взаимодействие элементов совершается с помощью связей. Эти связи могут быть внутренними и внешнгими. Если система имеет только внутренние связи между элементами,т.е. имеет жестко фиксированные границы и действует независимо от окружающей среды, то она является закрытой. Но большинство природных и искусственных систем являются открытыми. Они обладают разнообразными связями с другими системами или их элементами. Системные связи производственных систем могут быть в виде материальных, энергетических или информационных потоков. Последовательность и способ объединения элементов в системе характеризуют ее структуру. Ее можно представить схематически в виде графической модели (рис. 2)

 

 

Рис. 2. Графическая модель самоуправляемой системы

 

 

Как видно из рис. 2, открытые системы взаимодействуют с окружающей их средой через входные и выходные каналы связи. Входные каналы являются потоками сырья, материалов, энергоресурсов, информации и др. входными являются также каналы влияния среды на систему. Выходными каналами для системы является готовая продукция, отходы, потери и выбросы в окружающую среду и другие потоки, которыми система взаимодействует с окружением.

Каждый составной элемент системы может, в свою очередь, рассматриваться как система нижнего уровня, а поэтому для данной системы он может быть подсистемой. Так, система на рис. 2 состоит из двух подсистем (управляемой и управляющей), каждая из которых включает по три элемента. Управляемая (керована) подсистема также является совокупностью 3 элементов: подсистем А, В, С. В состав этих подсистем входят взаимосвязанные элементы (по 5 штук).

Например, одним из элементов колбасного производства как системы может рассматриваться мясное сырье. В это же время мясо можно рассматривать как сложную анатомическую систему животных тканей: мышечной, жировой, хрящевой, соединительной, косточковой. Каждую из этих тканей можно рассматривать как структурную систему, состоящую из волокон, основной, запасной и других веществ. Каждое волокно является системой компонентов химического состава: воды, белков, жиров, красящих, минеральных веществ, витаминов и др.

Всем системам присущи определенные свойства и функции.

Для производственных систем наиболее характерными свойствами являются:

1. способность к разделению – это способность элементов системы делиться на элементы системы более низкого уровня сложности;

2. иерархичность – это способность каждой системы быть подсистемой более высокого уровня и одновременно совокупностью подсистем нижнего уровня. Производственные системы являются иерархическими, т.е. сложными, многоуровневыми. Каждый высший уровень такой системы является внешней окружающей средой, а системы нижних уровней являются составными элементами систем высшего уровня;

3. зависимость от среды. Производственные системы являются открытыми системами с разнообразными внешними связями с окружающей средой, поэтому параметры и поведение (функции) таких систем характеризуются нестабильностью и стохастичностью;

4. целостность (эмерджентность) – это способность элементов системы вступать во взаимодействие и образовывать новые системные качества, которые не свойственны им за пределами системы;

5. синергизм – это взаимное усиление действия элементов в составе системы, благодаря чему результат системы всегда является большим в отличие от суммы результатов отдельных элементов.

6. адаптивность – способность системы противостоять внутренним и внешним дестабилизирующим факторам путем приспосабливания к новым условиям среды.

 

Функция системы – это проявление ее свойств при взаимодействии с другими системами или элементами. Главной функцией производственных систем является преобразование входных потоков (материальных, энергетических, информационных, финансовых и др.) в выходные (в готовую продукцию или услуги), поэтому ее называют производственной.

Наиболее абстрактной, математической моделью этой функции является уравнение:

 

У=f (х1,х2,х3,…, хі, xn) (1)

где у – выход системы (объем готовой продукции)

х1,х2,х3,…, хі, xn - входы системы (сырье, материалы, энергозатраты, отходы и др.).

 

В случаях простых производственных систем эта функция может быть линейной и принимать вид уравнения:

У=ах1 + вх2 (2)

 

или нелинейной:

 

У=а₀ х1^а + вх2^в (3)

 

где х1 и х2 – входы системы

а₀, а, в – параметрические коэффициенты

совокупность свойств системы в определенный момент времени характеризует состояние системы.