Уточним некоторые определения. Система:

• система является совокупностью элементов (подсистем). При выполнении определенных условий элементы сами могут рассматриваться как системы, а исследуемая система – как элемент более сложной системы;

• систему нельзя сводить к простой совокупности элементов.

Структура системы: совокупность элементов и связей между ними. Структуру можно представить с помощью графиков, в виде теоретико-множественных описаний, матриц, графов и других языков моделирования структур.

Иерархия – упорядоченность компонентов по мере их важности. Между уровнями иерархичной структуры могут существовать взаимосвязи строгой подчиненности компонентов (узлов) уровня, который ниже, одному из компонентов более высокого уровня.

Понятие «взаимосвязь» входит в любое определение системы наряду с понятием «элемент» и обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы. Это понятие характеризует одновременно и структуру (статику), и функционирование (динамику) системы. Взаимосвязь характеризуется направлением, силой и характером. Первые две особенности взаимосвязи можно разделить на направленные и ненаправленные, сильные и слабые, а по характеру – на связи по подчиненности, генетические, равноправные, связи управления. Важную роль в системах играет понятие «обратная связь». Обратная связь является основой саморегулирования, адаптации (приспособлении систем к условиям функционирования при изменении этих условий).

Состояние системы – это совокупность значений ее показателей.

Движение (поведение) системы – это процесс перехода системы из одного состояния в другое, из него в следующее и так далее. Если переход системы из одного состояния в другое происходит без прохождения каких-либо промежуточных состояний, то система называется дискретной. Если при переходе между какими-нибудь двумя состояниями система обязательно проходит через промежуточное состояние, то она называется динамической (непрерывной).

Различают следующие режимы движения системы:

• равновесный, когда система находится все время в одном и том же состоянии;

• периодический, когда система через равные промежутки времени проходит одни и те же состояния;

• переходный режим – движение системы между двумя интервалами времени, в каждом из которых система находилась в стационарном режиме;

 апериодический режим – система проходит некоторое множество состояний, однако закономерность прохождения этих состояний сложнее, чем периодическое, например, изменяющийся период;

Если система находится в равновесном или периодическом режиме, то говорят, что она находится в стационарном режиме.

Методология системного подхода

Системный подход – это направление комплексного исследования объекта, в отличие от традиционного подхода. Системный подход как новая методология науки и практики является синтетическим объединением методов, сложившихся на основе принципа дополнения, присоединения. В то же время он является качественно новым подходом в изучении, проектировании и синтезе систем.

Методология системного подхода при решении задач анализа систем сводится к тому, что исследование объекта направлено на раскрытие его интеграционных качеств, на выявление разнообразных связей и механизмов, которые обеспечивают эти качества.

Методология системного подхода при решении задач проектирования и синтеза систем заключается в следующем. Задача (проблема) проектирования системы расчленяется на подзадачи проектирования ее элементов. Причем, каждый из элементов должен рассматриваться не сам по себе, а во взаимодействии с другими элементами. Решение подзадач должно проводиться при условии обеспечения интегральных качеств функционирования всей системы. Для выполнения этого требования необходим единый идеологический и организационный планы проектирования, связывающие все этапы в целом, начиная от исследовательской проработки до изготовления и эксплуатации. Основные требования, предъявляемые к методике проектирования – системность и оптимальность, использование моделирования (как правило, имитационного) и вычислительной техники. Обычно решение задачи проектирования на современном уровне развития науки и вычислительной техники чаще всего осуществляется как многократное решение задачи анализа множества вариантов проекта системы.

Суть системного подхода можно более четко описать с помощью формализированной структуры, которая может быть применена на практике при решении задачи анализа, синтеза и проектирования:

.

Здесь: – совокупность методологических требований системного подхода;

– формулировка цели проектирования, синтеза системы или ее выявления при решении задачи анализа;

– определение интеграционных качеств системы как целое и (или) методов их установления;

– расчленение системы на множество ее составных подсистем;

– установление цели функционирования, свойств каждой подсистемы и изучение образования механизма обеспечения цели системы как целого и ее интеграционных свойств;

– анализ структуры (организации) системы, изучения ее влияния на интеграционные качества системы в целом;

- определение уровня иерархии данной системы и ее подсистем в иерархической структуре систем, куда входит данная система;

– влияние свойств ( ) системы на другие системы, а также выявление отношений ( ) связей (a) данной системы и ее подсистем с другими системами (внешней средой);

– изучение влияния внешней среды на систему;

– анализ процесса функционирования системы, в том числе, ее развитию;

– анализ информационных потоков, которые циркулируют в системе и поступают извне с целью управления ею;