Понятия, характеризующие функционирование и развитие системы

Результаты организационных процессов требуют оценки. Для этого необходимо иметь четкое представление о состоянии системы.

Процессы, происходящие в сложных системах, как правило, сразу не удается представить в виде математических соотношений или хотя бы алгоритмов. Поэтому для того, чтобы хоть как-то охарактеризовать стабильную ситуацию или ее изменения, используются специальные термины, заимствованные теорией организации из теории автоматического регулирования, кибернетики, биологии, философии.

Состояние. Понятием состояние обычно характеризуют мгновенную фотографию, «срез» системы, остановку в ее развитии. Его определяют через входные воздействия и выходные сигналы, через анализ внутренних параметров, либо через макропараметры, макросвойства системы.

Проблемы, связанные со «срезом» системы:

1) текущее состояние должно быть объективным, нельзя завышать или занижать показатели;

2) определение времени, когда осуществлять данный «срез». В каждый момент времени состояние различное (напр., состояние предприятия на 1 января, по кварталам, на конец года);

3) определение того, какой временной интервал использовать между «срезами».

Каждая динамическая система может находиться в одном из трех состояний: равновесном, переходном и периодическо м. Равновесным состоянием системы называется такое ее состояние, при котором сумма действующих на систему сил и моментов равна нулю. При этом следует различать два вида равновесного состояния – статическое и динамическое.

В качестве примеров состояния статического равновесия можно привести состояние покоящегося физического тела. Примером динамического равновесия является поддержание неизменной в среднем температуры тела у здорового человека.

Под переходным процессом понимается процесс изменения во времени параметров системы, имеющий место при переходе ее из одного равновесного состояния в другое. Переходный процесс в динамических системах возникает в результате воздействий, которые изменяют состояние, структуру или параметры системы. В ряде случаев переходный процесс носит более сложный – колебательный характер.

Поведение. Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, S₁ → S₂ → S₃ → S₄ → …), то говорят, что она обладает поведением. По характеру перехода из одного состояния в другое системы делят на статические и динамические.

Равновесие. Понятие равновесие определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго. Это состояние называют состоянием равновесия.

Устойчивость. Под устойчивостью понимают способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних или внутренних возмущающих воздействий. Состояние равновесия, в которое система способна возвращаться, называют устойчивым состоянием равновесия.

Развитие. Развитие – закономерное качественное изменение материальных и идеальных объектов, характеризующееся как необходимое и направленное. Обратимые изменения характерны для процессов функционирования (т.е. циклического воспроизведения постоянной системы связей и отношений). В результате развития возникает новое качественное состояние объекта. Существенную характеристику развития составляет время, поскольку всякое развитие осуществляется во времени и только время выявляет его направленность.

Порядок – это состояние элементов, при котором событие, произошедшее в одном из них, вызывает и (или) ограничивает события (процессы), происходящие в остальных элементах. Мир без ограничений был бы всеобщим хаосом. Хаос и разнообразие уменьшаются организацией, или наложением ограничений. Для наложения ограничений на систему используется информация, которая противодействует тенденциям системы к дезорганизации.

Хаос – это такое состояние определенного множества элементов, при котором событие, произошедшее в одном из них, ни в какой мере не влияет на события (процессы), происходящие в остальных элементах. Любая система находится в промежуточном состоянии между полным хаосом и абсолютным порядком.

Разнообразие – это количество различных состояний (состояний выхода) какой-либо системы. При одном-единственном состоянии разнообразие отсутствует, поэтому оно возникает при наблюдении как минимум двух состояний. Информация об этих состояниях называется отраженным разнообразием.

Для оценки разнообразия какого-либо объекта используется количество разнообразия или мера неопределенности – энтропия. Н. Винер выразил дуальность энтропия-информация следующим образом: «Как количество информации в системе есть мера организованности системы, точно так же энтропия есть мера дезорганизованности системы; одно равно другому, взятому с обратным знаком». Если возможности перехода в любое состояние объекта равновероятны, то энтропия определяется логарифмом числа различных возможных состояний объекта (x) с основанием два: log₂x. Для измерения количества разнообразия используются двоичные единицы – биты. Так, разнообразие сторон монеты составит 1 бит (log₂2=1). Шесть граней игральной кости несут разнообразие равное 2,6 бит, 32 буквы алфавита – 5 бит. Если имеется только одно состояние, то разнообразие отсутствует – логарифм равен нулю. Любое изменение в сторону неравенства вероятностей уменьшает неопределенность, а следовательно, и энтропию.

Величина энтропии служит количественной оценкой информа­ции, извлеченной из проведенных наблюдений. Увеличение энт­ропии можно рассматривать как «разрушение информации». На­оборот, информация – это то, что ограничивает разнообразие, устраняет неопределенность частично или полностью, снижает эн­тропию, т. е. является негэнтропией.