Система

Система . — это группа взаимодействующих или взаимосвязанных элементов, которые действуют в соответствии с набором правил, образуя единое целое ^[1] Система, окруженная окружающей средой и находящаяся под ее влиянием , описывается своими границами, структурой и назначением и выражается в ее функционировании. Системы являются предметом изучения теории систем и других системных наук .

Системы имеют несколько общих свойств и характеристик, включая структуру, функции, поведение и взаимосвязь.

Этимология

Термин «система» происходит от латинского слова systēma , в свою очередь от греческого σύστημα systēma : «целое понятие, состоящее из нескольких частей или членов, система», литературная «композиция». ^[2]

История

В 19 в. французский физик Николя Леонар Сади Карно , изучавший термодинамику , стал пионером в разработке понятия системы в естественных науках . В 1824 году он изучил систему, которую он назвал рабочим веществом (обычно телом водяного пара) в паровых машинах , в отношении способности системы совершать работу при приложении к ней тепла. Рабочее тело могло быть приведено в контакт либо с котлом, либо с холодным резервуаром (струей холодной воды), либо с поршнем (на который рабочее тело могло совершать работу, нажимая на него). В 1850 году немецкий физик Рудольф Клаузиус обобщил эту картину, включив в нее понятие окружающей среды , и стал использовать термин «рабочее тело» применительно к системе.

Биолог Людвиг фон Берталанфи стал одним из пионеров общей теории систем . В 1945 году он представил модели, принципы и законы, применимые к обобщенным системам или их подклассам, независимо от их конкретного вида, природы их составных элементов и отношений или «сил» между ними. ^[3]

В конце 1940-х и середине 50-х гг. Норберт Винер и Росс Эшби первыми применили математику для изучения систем управления и связи , назвав это кибернетикой . ^[4]^[5]

В 1960-х годах Маршалл Маклюэн применил общую теорию систем в подходе, который он назвал полевым подходом и анализом фигуры/фона , к изучению теории СМИ . ^[6]^[7]

В 1980-х годах Джон Генри Холланд , Мюррей Гелл-Манн и другие ввели термин «комплексная адаптивная система» в междисциплинарном институте Санта-Фе . ^{[ нужна ссылка ]}

Концепции

Окружающая среда и границы

Теория систем рассматривает мир как сложную систему взаимосвязанных частей. Охват системы определяется путем определения ее границ ; это означает выбор, какие объекты находятся внутри системы, а какие снаружи — как часть окружающей среды . Можно создать упрощенные представления ( модели ) системы, чтобы понять ее и предсказать или повлиять на ее будущее поведение. Эти модели могут определять структуру и поведение системы.

Природные и искусственные системы

Существуют природные и рукотворные (созданные) системы. Природные системы могут не иметь очевидной цели, но их поведение может интерпретироваться наблюдателем как целенаправленное. Созданные человеком системы создаются с различными целями, которые достигаются некоторыми действиями, выполняемыми системой или с ее участием. Части системы должны быть связаны; они должны быть «предназначены для работы как единое целое» — в противном случае это были бы две или более отдельные системы.

*Открытые системы* имеют входные и выходные потоки, представляющие обмен материей, энергией или информацией с окружающей средой.

Теоретическая основа

Большинство систем являются открытыми , обменивающимися веществом и энергией с окружающей средой; как машина, кофеварка или Земля . обменивается Закрытая система с окружающей средой энергией, но не материей; как компьютер или проект Биосфера 2 . не Изолированная система обменивается ни веществом, ни энергией с окружающей средой. Теоретическим примером такой системы является Вселенная .

Процесс и процесс трансформации

Открытую систему также можно рассматривать как ограниченный процесс преобразования, то есть черный ящик , который представляет собой процесс или совокупность процессов, преобразующих входные данные в выходные. Входящие ресурсы потребляются; производятся результаты. Понятие ввода и вывода здесь очень широкое. Например, продукция пассажирского судна — это перемещение людей от места отправления к месту назначения.

Модель системы

Система включает в себя несколько представлений . Созданные человеком системы могут иметь такие представления, как концепция, анализ , проектирование , реализация , развертывание, структура, поведение, представления входных данных и представления выходных данных. системная модель Для описания и представления всех этих представлений необходима .

Архитектура систем

Архитектура системы, использующая одну интегрированную модель для описания нескольких представлений, является разновидностью системной модели.

подсистема

Подсистема — это набор элементов, который сам по себе является системой и компонентом более крупной системы. мейнфрейма IBM Семейство подсистем ввода заданий ( JES1 , JES2 , JES3 и их предшественники HASP / ASP ) являются примерами. Их общими элементами являются компоненты, которые обрабатывают ввод, планирование, буферизацию и вывод; они также имеют возможность взаимодействовать с местными и удаленными операторами.

Описание подсистемы — системный объект, содержащий информацию, определяющую характеристики операционной среды, управляемой системой. ^[8] Тесты данных выполняются для проверки правильности данных конфигурации отдельных подсистем (например, длины MA, профиля статической скорости и т. д.) и относятся к одной подсистеме с целью проверки ее конкретного применения (SA). ^[9]

Анализ

Существует множество видов систем, которые можно анализировать как количественно , так и качественно . Например, в анализе динамики городских систем А.В. Стейсс определил пять пересекающихся систем, включая физическую подсистему и поведенческую систему. Что касается социологических моделей, находящихся под влиянием теории систем, ^[10] Кеннет Д. Бэйли определял системы как концептуальные , конкретные и абстрактные системы, изолированные , закрытые или открытые . ^[11] Уолтер Ф. Бакли определял системы в социологии с точки зрения механических , органических и процессуальных моделей . ^[12] Бела Х. Банати предупредил, что для любого исследования системы понимание ее типа имеет решающее значение, и определил естественные и спроектированные , то есть искусственные, системы. ^[13] Например, естественные системы включают субатомные системы, живые системы , Солнечную систему , галактики и Вселенную , а искусственные системы включают искусственные физические структуры, гибриды природных и искусственных систем и концептуальные знания. Человеческие элементы организации и функций подчеркиваются соответствующими абстрактными системами и представлениями.

У искусственных систем по своей сути есть серьезный недостаток: они должны основываться на одном или нескольких фундаментальных предположениях, на которых строятся дополнительные знания. Это находится в строгом соответствии с теоремами Гёделя о неполноте . Искусственную систему можно определить как «непротиворечивую формализованную систему, содержащую элементарную арифметику». ^[14] Эти фундаментальные предположения не являются вредными по своей сути, но их следует по определению считать истинными, и если они на самом деле ложны, то система не так структурно целостна, как предполагается (т. е. очевидно, что если исходное выражение ложно, то искусственная система не является «непротиворечивой формализованной системой»). Например, в геометрии это очень заметно при постулировании теорем и экстраполяции их доказательств.

Джордж Дж. Клир утверждал, что ни одна «классификация не является полной и совершенной для всех целей», и определял системы как абстрактные, реальные и концептуальные физические системы , ограниченные и неограниченные системы , от дискретных до непрерывных, от импульсных до гибридных систем и т. д. Взаимодействия между Системы и их среды подразделяются на относительно закрытые и открытые системы . ^[15] Важные различия также были сделаны между жесткими системами — техническими по своей природе и поддающимися таким методам, как системное проектирование , исследование операций и количественный системный анализ — и мягкими системами, в которых участвуют люди и организации, обычно ассоциирующиеся с концепциями, разработанными Питером Чеклэндом и Брайаном. Уилсон с помощью методологии мягких систем (SSM), включающей такие методы, как исследование действий и упор на совместные проекты. ^[16] Хотя жесткие системы можно назвать более научными , различие между ними зачастую неуловимо.

Экономическая система

Экономическая система – это социальный институт занимается производством , распределением и потреблением товаров услуг и , который в конкретном обществе . Экономическая система состоит из людей , институтов и их отношений с ресурсами, таких как соглашение о собственности . Он обращается к проблемам экономики , таким как распределение и нехватка ресурсов.

Международная сфера взаимодействующих государств описывается и анализируется в системных терминах некоторыми учеными-международниками, особенно представителями неореалистической школы . Однако этот системный метод международного анализа подвергается сомнению со стороны других школ мысли международных отношений, в первую очередь конструктивистской школы , которая утверждает, что чрезмерное внимание к системам и структурам может затемнить роль индивидуального агента в социальных взаимодействиях. Системные модели международных отношений также лежат в основе видения международной сферы либеральной институционалистской школы мысли, которая уделяет больше внимания системам, порожденным правилами и управлением взаимодействием, особенно экономическим управлением.

Информация и информатика

В информатике и информатике информационная система — это аппаратная система, программная система или их комбинация, компонентов структура которой состоит из наблюдаемые межпроцессные связи , а в качестве поведения — .

Существуют системы счета, например, римские цифры которых является Десятичная классификация Дьюи , различные системы хранения документов или каталогов, а также различные библиотечные системы, примером . Это по-прежнему соответствует определению компонентов, которые связаны друг с другом (в данном случае для облегчения потока информации).

Система также может относиться к структуре, также известной как платформа , будь то программное или аппаратное обеспечение, предназначенная для запуска программ. Недостаток компонента или системы может привести к тому, что сам компонент или вся система не смогут выполнять требуемую функцию, например, из-за неправильного оператора или определения данных . ^[17]

Инженерия и физика

В технике и физике физическая система — это изучаемая часть Вселенной (одним из основных примеров которой является термодинамическая система ). В инженерном деле также существует концепция системы, относящаяся ко всем частям и взаимодействиям между частями сложного проекта. Системная инженерия — это отрасль инженерии, которая изучает, как следует планировать, проектировать, внедрять, строить и обслуживать системы этого типа. ^[17]

Социология, когнитивная наука и исследования в области управления

Социальные и когнитивные науки признают системы в моделях отдельных людей и человеческих обществ. Они включают функции человеческого мозга и психические процессы, а также системы нормативной этики и социальные и культурные модели поведения.

В науке управления , исследовании операций и организационном развитии человеческие организации рассматриваются как системы управления взаимодействующих компонентов, таких как подсистемы или агрегаты систем, которые являются носителями многочисленных сложных бизнес-процессов ( организационного поведения ) и организационных структур. Теоретик организационного развития Питер Сенге развил понятие организаций как систем в своей книге «Пятая дисциплина» . ^[18]

Теоретики организации, такие как Маргарет Уитли, также описали работу организационных систем в новых метафорических контекстах, таких как квантовая физика , теория хаоса и самоорганизация систем . ^[19]

Чистая логика

Существует еще такое понятие, как логическая система . Очевидным примером является исчисление, разработанное одновременно Лейбницем и Исааком Ньютоном . Другой пример — Джорджа Буля логические операторы . Другие примеры относятся конкретно к философии, биологии или когнитивной науке. Иерархия потребностей Маслоу применяет психологию к биологии, используя чистую логику. Многочисленные психологи, в том числе Карл Юнг и Зигмунд Фрейд, разработали системы, которые логически организуют психологические области, такие как личности, мотивации или интеллект и желания.

Стратегическое мышление

В 1988 году военный стратег Джон А. Уорден III представил модель системы пяти колец в своей книге «Воздушная кампания» , утверждая, что любую сложную систему можно разбить на пять концентрических колец. Каждое кольцо — лидерство, процессы, инфраструктура, население и подразделения действий — можно использовать для изоляции ключевых элементов любой системы, нуждающихся в изменениях. Модель эффективно использовалась планировщиками ВВС во время ирано-иракской войны . ^[20]^[21]^[22] В конце 1990-х годов Уорден применил свою модель к бизнес-стратегии.

См. также

Ссылки

^ «Определение системы » . Мерриам-Вебстер . Спрингфилд, Массачусетс, США. Архивировано из оригинала 5 июня 2017 г. Проверено 16 января 2019 г.
^ «σύστημα». Архивировано 28 января 2021 г. в Wayback Machine , Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , в Библиотеке цифр Персея.
^ 1945, Об общей теории систем, листы по немецкой философии, 3/4. (Отрывок из: Biologia Generalis, 19 (1949), 139–164.
^ 1948, Кибернетика: или управление и связь в животном и машине. Париж, Франция: Librairie Hermann & Cie и Кембридж, Массачусетс: MIT Press. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.
^ 1956. Введение в кибернетику. Архивировано 17 мая 2023 г. в Wayback Machine , Chapman & Hall.
^ Маклюэн, Маршалл (1964). Понимание средств массовой информации: расширения человека . Макгроу-Хилл Образование. переиздан Gingko Press, 2003. ISBN 978-1-58423-073-1 .
^ Маклюэн, Маршалл ; Квентин Фиоре (1967). Средство - это массаж: перечень эффектов (1-е изд.) . Случайный дом. Переиздано Gingko Press, 2001. ISBN. 978-1-58423-070-0 .
^ Определение IBM ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
^ Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC) – EN 50128 . Брюссель, Бельгия: CENELEC. 2011. стр. Таблица A.11 – Методы подготовки данных (8.4).
^ Стейсс, 1967, стр. 8–18.
^ Бэйли, 1994.
^ Бакли, 1967.
^ Банати, 1997.
^ К. Гёдель, 1931 г.
^ Клир, 1969, с. 69–72
^ Чекленд, 1997; Наводнение, 1999.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Стандартный словарь терминов ISTQB, используемых при тестировании программного обеспечения» . Архивировано из оригинала 5 ноября 2018 года . Проверено 15 марта 2019 г.
^ Сенге, премьер-министр (1990). Пятая дисциплина: искусство и практика обучающейся организации . Даблдэй/Валюта. ISBN 9780385260947 .
^ «Новая история для нового времени» . Проверено 12 марта 2024 г.
^ Уорден, Джон А. III (1988). Воздушная кампания: планирование боя . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национального университета обороны. ISBN 978-1-58348-100-4 .
^ Уорден, Джон А. III (сентябрь 1995 г.). «Глава 4: Теория воздуха для 21 века» . Поле битвы будущего: проблемы войны XXI века . ВВС США. Архивировано из оригинала (в журнале Air and Space Power Journal ) 4 июля 2011 года . Проверено 26 декабря 2008 г.
^ Уорден, Джон А. III (1995). «Враг как система» . Журнал «Воздушная мощь» . Весна (9): 40–55. Архивировано из оригинала 13 января 2009 г. Проверено 25 марта 2009 г.

Библиография

Александр Баклунд (2000). « Определение системы ». В: Кибернет Том. 29 номер. 4, стр. 444–451.
Кеннет Д. Бейли (1994). Социология и теория новых систем: на пути к теоретическому синтезу . Нью-Йорк: Пресса штата Нью-Йорк.
Бела Х. Банати (1997). Вкус системики в Wayback Machine (архивировано 7 марта 2023 г.), ISSS The Primer Project.
Уолтер Ф. Бакли (1967). Социология и теория современных систем , Нью-Джерси: Энглвуд Клиффс.
Питер Чекленд (1997). Системное мышление, системная практика . Чичестер: John Wiley & Sons, Ltd.
Мишель Крозье , Эрхард Фридберг (1981). Актеры и системы , Издательство Чикагского университета.
Роберт Л. Флуд (1999). Переосмысление пятой дисциплины: обучение непознаваемому на Wayback Machine (архивировано 25 февраля 2019 г.). Лондон: Рутледж.
Джордж Дж. Клир (1969). Подход к общей теории систем, 1969.
Брайан Уилсон (1980). Системы: концепции, методологии и приложения , Джон Уайли
Брайан Уилсон (2001). Методология мягких систем — построение концептуальных моделей и их вклад , JHWiley.
Бейнон-Дэвис П. (2009). Деловая информация + системы . Пэлгрейв, Бейзингсток. ISBN 978-0-230-20368-6

Внешние ссылки

Определения систем и моделей Майкла Пидвирни, 1999–2007 гг.
под названием «Система» (1600–2008) . Публикации Роланда Мюллера
Определения «системы» (1572–2002) Роланда Мюллера (большая часть на немецком языке).

[merriam-webster-system-1] «Определение системы » . Мерриам-Вебстер . Спрингфилд, Массачусетс, США. Архивировано из оригинала 5 июня 2017 г. Проверено 16 января 2019 г.

[:1-2] «σύστημα». Архивировано 28 января 2021 г. в Wayback Machine , Генри Джордж Лидделл, Роберт Скотт, Греко-английский лексикон , в Библиотеке цифр Персея.

[Bertalanfy1945-3] 1945, Об общей теории систем, листы по немецкой философии, 3/4. (Отрывок из: Biologia Generalis, 19 (1949), 139–164.

[Wiener1948-4] 1948, Кибернетика: или управление и связь в животном и машине. Париж, Франция: Librairie Hermann & Cie и Кембридж, Массачусетс: MIT Press. Кембридж, Массачусетс: MIT Press.

[Ashby1950-5] 1956. Введение в кибернетику. Архивировано 17 мая 2023 г. в Wayback Machine , Chapman & Hall.

[6] Маклюэн, Маршалл (1964). Понимание средств массовой информации: расширения человека . Макгроу-Хилл Образование. переиздан Gingko Press, 2003. ISBN 978-1-58423-073-1 .

[7] Маклюэн, Маршалл ; Квентин Фиоре (1967). Средство - это массаж: перечень эффектов (1-е изд.) . Случайный дом. Переиздано Gingko Press, 2001. ISBN. 978-1-58423-070-0 .

[8] Определение IBM ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}

[9] Европейский комитет по электротехнической стандартизации (CENELEC) – EN 50128 . Брюссель, Бельгия: CENELEC. 2011. стр. Таблица A.11 – Методы подготовки данных (8.4).

[10] Стейсс, 1967, стр. 8–18.

[11] Бэйли, 1994.

[12] Бакли, 1967.

[13] Банати, 1997.

[14] К. Гёдель, 1931 г.

[15] Клир, 1969, с. 69–72

[16] Чекленд, 1997; Наводнение, 1999.

[:0-17] Перейти обратно: ^а ^б «Стандартный словарь терминов ISTQB, используемых при тестировании программного обеспечения» . Архивировано из оригинала 5 ноября 2018 года . Проверено 15 марта 2019 г.

[18] Сенге, премьер-министр (1990). Пятая дисциплина: искусство и практика обучающейся организации . Даблдэй/Валюта. ISBN 9780385260947 .

[19] «Новая история для нового времени» . Проверено 12 марта 2024 г.

[20] Уорден, Джон А. III (1988). Воздушная кампания: планирование боя . Вашингтон, округ Колумбия: Издательство Национального университета обороны. ISBN 978-1-58348-100-4 .

[21] Уорден, Джон А. III (сентябрь 1995 г.). «Глава 4: Теория воздуха для 21 века» . Поле битвы будущего: проблемы войны XXI века . ВВС США. Архивировано из оригинала (в журнале Air and Space Power Journal ) 4 июля 2011 года . Проверено 26 декабря 2008 г.

[22] Уорден, Джон А. III (1995). «Враг как система» . Журнал «Воздушная мощь» . Весна (9): 40–55. Архивировано из оригинала 13 января 2009 г. Проверено 25 марта 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

v т и Системная инженерия
Subfields	Aerospace engineering Biological systems engineering Cognitive systems engineering Configuration management Earth systems engineering and management Electrical engineering Enterprise systems engineering Health systems engineering Performance engineering Reliability engineering Safety engineering Sociocultural Systems Engineering
Processes	Requirements engineering Functional specification System integration Verification and validation Design review System of systems engineering
Concepts	Business process Fault tolerance System System lifecycle V-Model Systems development life cycle
Tools	Decision-making Function modelling IDEF Optimization Quality function deployment System dynamics Systems Modeling Language Systems analysis Systems modeling Work breakdown structure
People	James S. Albus Ruzena Bajcsy Benjamin S. Blanchard Wernher von Braun Kathleen Carley Harold Chestnut Wolt Fabrycky Barbara Grosz Arthur David Hall III Derek Hitchins Robert E. Machol Radhika Nagpal Simon Ramo Joseph Francis Shea Katia Sycara Manuela M. Veloso John N. Warfield
Related fields	Control engineering Computer engineering Industrial engineering Operations research Project management Quality management Risk management Software engineering
Category