1.11. Классификация систем

Разбиение систем на классы, или классификация систем, часто необходимы аналитику для облегчения выбора методов исследования, в большей степени соответствующих тому или иному классу систем.

๏ Класс – это множество объектов, обладающих некоторыми признаками общности.

Естественно, что любая классификация является относительной, но, тем не менее, классификация важный инструмент в арсенале методов системного аналитика.

Первая, очевидная, классификация систем может быть проведена по принципу: живые – неживые.

Здесь признаком классификации является такая важная категория как жизнь. Поскольку существуют такие состояния систем, в которых трудно провести разделение между живым и неживым, то в основу классификации заложены биологические функции жизни.

Живыми называются системы, которым присущи биологические функции, такие как рождение, размножение и смерть.

К неживым относятся системы, в которых отсутствуют биологические функции.

Ранее мы уже проводили разбиение всех систем на два класса п о о б ъ е к т и в н о с т и с у щ е с т в о в а н и я: реальные (материальные) и идеальные (абстрактные или концептуальные) системы. Эти два класса систем могут быть разбиты на более мелкие подклассы.

Материальные системы. Так, среди реальных систем можно провести классификацию п о п р о и с х о ж д е н и ю, выделив класс естественных и класс искусственных систем.

Естественные системы представляют собой множество объектов природы, а искусственные системы — множество объектов, созданных при участии человека.

Естественные системы, в свою очередь, в зависимости от масштаба системы могут быть разбиты на более мелкие классы: астрокосмические, планетарные, материковые, океанические, ландшафтные и так далее, до уровня атомов и молекул и физических и химических процессов.

Искусственные системы. Искусственные системы могут быть разбиты на два основных подкласса: технические и организационные системы, которые, в свою очередь, далее можно разбить на еще более мелкие классы.

Технические системы состоят из машин и механизмов, сделанных человеком и в основе функционирования которых лежат процессы, совершаемые механизмами. Самолет, часы, компьютер, телефон, станок – примеры технических систем.

Организационные системы – это системы, в которых основные процессы совершаются при участии людей. Присутствие людей в системе приводит к тому, что организационные системы приобретают некоторые черты живого организма. Они могут «рождаться», «умирать» и даже создавать другие организационные системы.

Этот класс систем очень широк и имеет множество различных вариантов. К системам этого класса можно отнести разнообразные предприятия, корпорации, партии, общественные группы, государства и межгосударственные союзы, военные группировки. В силу большого многообразия систем этого класса часто из него выделяют подклассы:

производственные системы, транспортные системы, экономические системы, социальные системы, политические системы.

Среди этих классов, в зависимости от проблемной ситуации, выделяют: системы проектирования, системы управления, технологические системы.

В данном случае под технологической системой понимается совокупность операций (процессов) в достижении некоторых целей (решении некоторых задач).

Таким образом, организационные системы представляют для системного аналитика наибольший интерес, так наличие людей в них, столкновение их интересов, потребностей и целей и приводит к возникновению проблем, которые аналитику необходимо разрешить.

Часто организационные системы относят к классу целеустремленных или целенаправленных систем. Этими названиями подчеркивается, что основой формирования организации являются факторы целеполагания. Именно, для достижения поставленных целей, создаются людьми те или иные организационные системы.

В рамках класса целенаправленных систем выделяют следующие классификационные группы систем: программные, адаптивные, самовосстанавливающиеся, самовоспроизводящиеся, предвидящие.

Выделяя в качестве основного целевого признака их н а з н а ч е н и е (т.е. для чего эти системы предназначены), можно выделить системы:

производящие, обеспечивающие, обслуживающие, управляющие.

В противовес целенаправленным системам вводят в рассмотрение каузальные системы (от лат. causa - причина), т.е. системы, возникновение которых есть результат причинно-следственных связей. Для систем этого класса характерным является то, что цель им внутренне не присуща.

Абстрактные (или идеальные) системы. Системы этого класса также могут быть разбиты на два больших подкласса: описательные (логические) и символические (математические).

Описательные системы представляют собой совокупность понятий и определе­ний о структуре, об основ­ных закономерностях состояний и о поведении матери­альных систем. В основном к этому классу систем относят вербальные или концептуальные модели предметной области исследования.

При построении систем этого класса целесообразно руководствоваться принципом, выдвинутом Паскалем в своем произведении «Искусство убеждать» :

«Заменять то, что определено, его определением».

Четкое следование этому принципу облегчает переход от описательных систем к символическим.

Можно отметить одно важное свойство абстрактных систем все они неживые, в то время как реальные системы могут быть живыми и неживыми.

Общая теория систем ввела свой взгляд на классификацию систем. В частности, все системы разбиваются на два класса: открытые системы и закрытые системы.

К открытым системам относят системы, способные обмениваться с окружающей средой ресурсами.

К замкнутым системам относят системы полностью изолированные от среды.

Естественно, что в окружающем мире трудно отыскать систему, на которую среда не оказывает никакого влияния и сама система не влияет на среду. Поэтому замкнутые системы следует рассматривать как некие модели, иногда удобные для исследования отдельных аспектов устройства систем.

Теория систем внесла еще одну интересную классификацию систем

п о о д н о р о д н о с т и элементов: гомогенные и гетерогенные системы.

Гомогенные (однородные) системы – это системы, в которых состав системы однороден, т.е все элементы системы обладают одинаковыми свойствами и, следовательно, взаимозаменяемы.

Гетерогенные системы – это системы, состоящие из разнородных, не взаимозаменяемых элементов.

Рассмотрим еще одну классификацию систем, которая в свое время вызывала бурную дискуссию – какие системы считать простыми, а какие сложными.

Классификация по с л о ж н о с т и систем.

Если мы последовательно подойдем к исследованию системы, используя общую схему системного подхода, то,

- анализируя элементный состав системы можно найти большое разнообразие элементов, что вызывает сложность их описания и учета всех их свойств – сложность состава системы;

- рассматривая взаимосвязи и структуру системы, исследователь сталкивается со структурной сложностью;

- при изучении функционирования системы, возникает проблема правильного описания ее поведения – функциональная сложность.

Таким образом, сложность системы носит многоаспектный характер и определить, когда система из простой стала сложной … сложно.

Различными исследователями систем были предложены различные критерии отделения простого от сложного.

Из множества определений сложной системы можно выделить следующее:

Сложная система – составной объект, части которого можно рассматривать как системы, части которого можно рассматривать как системы, связанные между собой заданными отношениями и объединенные в единое целое.

В качестве рабочего можно использовать следующее определение:

Сложной системой называется система, обладающая, по крайней мере, одним из нижеперечисленных признаков:

а) система допускает разбиение на подсистемы, изучение каждой из которых, с учетом влияния других подсистем в рамках поставленной задачи, имеет содержательный характер;

б) система функционирует в условиях существенной неопределенности и воздействие среды на нее обуславливает случайный характер изменения ее параметров и структуры;

в) система осуществляет целенаправленный выбор своего поведения.

Целесообразно для отнесения системы к классу сложных пользоваться таким практичным определением:

๏ Сложная система – это система, которую подробно описать нельзя.

Отсюда важный для системного аналитика вывод: Все реальные проблемы, решаемые системным аналитиком – сложные системы.