1.7. Взаимосвязи и отношения

Вспомним определение системы:

Система – множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство.

Речь идет о множестве элементов, находящихся … «в отношениях и связях друг с другом». Давайте уточним, что понимается под связями. Как ни удивительно дать однозначное определение понятию связь достаточно трудно. Здесь ситуация, как и с понятием система. С одной стороны вроде бы очевидно, что это такое (тем более в обиходном смысле), а попробуйте дать однозначное определение применительно к понятию система.

С одной стороны для того, чтобы выделить систему из окружающей среды нужно выявить те связи, которые объединяют элементы в целое, найти общее и различное в этих связях, провести их классификацию по тем или иным свойствам, а с другой стороны мы даже не можем сформулировать содержание этого понятия.

Обратимся к классикам системных исследований:

Связи - есть то, что соединяет объекты и свойства в системном процессе.

Связи объединяют систему в единое целое. По существу только наличие многих видов связей (причинных, логических случайных, и т.д.) делает понятие системы полезным .

Связь – свойство или свойства множества объектов и событий, которыми они не обладают, если взять их по отдельности.

Выделим из этих определений самое главное:

Связь - это свойство элементов, возникающее при объединении их в целое.

В системотехнике используется понятие связи связанное с понятием технической системы:

Связь можно определить как физический канал, по которому обеспечивается обмен между элементами системы и системы с окружающей средой веществом энергией и информацией .

Если рассматривать связь как физические каналы, то тогда их можно рассматривать в качестве элементов системы.

Вспомним, что в определении системы участвовало и понятие отношение.

Отношение – это тоже связь, между какими-либо объектами, представленная в концептуальной (абстрактной) форме. Но сама форма связи - абстрактная говорит о том, что она «смоделирована» субъектом, т.е. создана в представлении человека. Вообще, понятие отношение широко используется в теоретико-множественном подходе к анализу систем. Но, поскольку математический аппарат системного анализа мы будем рассматривать только во второй части учебного пособия, то здесь будем рассматривать отношение как концептуальную связь между элементами системы. Правда, следует иметь в виду, что в теории множеств рассматриваются отношения унарные, бинарные, тернарные и др. И под свойствами элемента понимают унарное отношение.

Таким образом, можно отметить два вида связей: физические каналы и концептуальные связи (на уровне абстракции, например, причина-следствие).

๏ Связь – физическое или концептуальное соединение между объектами.

Каждый элемент сотрудничает с другими элементами в системе через связи, соединяющие их. Давайте проведем классификацию связей по тем ролям, которые могут играть связи в системе:

Связи строения (их нередко называют структурны­ми). Они обусловлены физическим строением системы. Например, рассмотрим углерод. В зависимости от того, как отдельные его атомы связаны между собой, мы получим либо алмаз, либо графит, либо просто газ.

Связи функционирования, обеспечивающие реальную жизнедеятельность системы или ее работу. Очевидное многообразие функции в системах различного рода определяет и многообразие видов связей функционирования.

Связи наследования, когда один элемент выступает как источник или основание существования другого элемента (например, связь типа «Объект А Родитель объекта В»).

Связи развития, раскрывают зависимости смен состояний изменяющейся системы. Часто этот вид связей подразделяют на связи конструкционные и деструкционные. Под конструкционными связями понимают связи развития, способствующие росту системы, ее усложнению. Под деструкционными понимают связи, приводящие к упрощению системы или ее распаду.

Связи организационные. Большая группа связей, раскрывающая особенности важных для системного анализа систем – организационных. К этой группе связей можно отнести связи: ролевые, иерархические (подчинения), порядковые, агрегационные, согласия и конфликтности, корпоративные, ограничительные, социальные, мотивационные, целевые, управления.

Можно сделать вывод, что для организационных систем количество связей может быть чрезвычайно большим.

Для системного аналитика является важным умение выделять из множества разнотипных связей именно те, которые являются необходимо существенными для решения проблемы.

Детально остановимся, на связях управления, поскольку этот тип связей практически всегда присутствует в организационных системах любого уровня.

Связи управления характеризуют те целенаправленные процессы в организационных системах, которые позволяют контролировать и направлять изменения состояний системы при решении проблем.

Важную роль в связях управления играет обратная связь. Эта связь характеризуется тем, что выходное воздействие системы снова поступает на вход. В зависимости от знака обратной связи различают положительную и отрицательную обратные связи.

Анализ связей в системе играют исключительно важную роль в понимании ее особенностей. Любая связь отображает существующие зависимости между элементами, обмен между ними ресурсами. Именно, анализ ресурсов системы и их потоков, часто позволяет выявить связи, необходимые для построения системы и решения проблемы.

О ресурсах. Наиболее часто, когда речь идет о ресурсах, вспоминают: материальные ресурсы, энергию, информацию. И когда говорят о физических связях в системе, то эти связи прежде всего рассматривают как обмен ресурсами. Но вышеперечисленными градациями понятий ресурсов: веществом, энергией и информацией нельзя ограничиться.

Например, ресурсом (и часто очень важным для принятия решений) может быт время. К чему его отнести? К энергии, веществу или информации? Или, например, финансовые ресурсы? С одной стороны их конечно можно отнести к веществу. Но, если деньги передаются по безналичному расчету, то тогда это информация?

Поэтому более правильно при системном анализе использовать более детальную классификацию ресурсов:

1. Материальные ресурсы. К ним можно отнести все виды ресурсов, которые имеют материальное представление: сырье, топливо, оборудование, помещения, транспорт, товары и т.д.

2. Энергия – все виды энергий, изученные на сегодняшний день: гравитационная, электрическая, ядерная, механические формы энергий и др., и передача энергий между элементами системы – все может быть рассмотрено в качестве связей системы.

3. Информация – очень важный вид ресурсов для понимания систем живых, с участием человека или созданных человеком. Более детально этот вид ресурсов мы рассмотрим позднее.

4. Человеческие ресурсы. Очень емкое понятие, включающее человека не только как единицу трудового ресурса (просто исполнителя или нужного специалиста), но, прежде всего, как источника интеллектуальных ресурсов.

5. Пространство – мера протяженности материи (события, явления). Ресурс, часто просто необходимый для решения проблемы.

6. Время – мера обратимости (необратимости) материи, событий. Не учет или недостаток этого ресурса часто делает решение проблемы бессмысленным.

7. Организационный ресурс. Сама организация (структура) связи может рассматриваться как ресурс. Недостаток нужных связей и зависимостей в системе могут привести к низкой ее эффективности. Здесь можно опять вернуться к углероду. В зависимости от организации связей получим или алмаз или графит.

8. Денежные или финансовые ресурсы. Для широкого круга систем организационных (экономических, технических, социальных и др.) данный вид ресурса является основополагающим, и часто служит некоторым эквивалентом для других видов ресурсов.

При анализе связей как результате обмена ресурсами между элементами системы или окружающей средой возникает один тонкий момент. Как связаны ресурсы с самими элементами системы. Если элементы обмениваются ресурсами, значит они должны обладать ими. То есть каждый элемент системы должен получать некоторый ресурс и передавать его далее или обменивать на другой ресурс. Или должен содержать этот ресурс внутри себя. Поскольку нам известен основополагающий закон сохранения энергии: ничто не может быть получено из ничего.

Поэтому на начальных этапах системного анализа, при выявлении элементного состава системы следует обращать внимание: какими ресурсами может обладать каждый элемент системы. Учет ресурсного аспекта элементного состава часто облегчает выявление присущих системе связей и тем самым облегчает выявление структуры системы.