1.2. Классификация систем и их характеристика

Множество систем, существующих в мире, можно классифицировать в зависимости от ряда признаков. Классификация – научный метод, заключающийся в дифференциации всего множества объектов и последующее их объединение в определенные группы на основе какого-либо признака. При общем подходе к классификации систем выделяются следующие признаки (рис. 1.2):

• по происхождению;

• по объективности существования;

• по взаимодействию с окружающей средой;

• по действию во времени;

• по обусловленности действия;

• по степени сложности.

По происхождению. В зависимости от происхождения системы могут быть естественными и искусственными. К естественным, или природным, следует отнести галактики, Солнечную систему, планеты, материки, экосистемы, биологические системы (в том числе и человека). Искусственные (антропогенные) системы обязаны своим происхождением труду человека. Их можно разбить в основном на два подкласса – физические, социально-экономические.

Рис. 1.2. Классификация систем

Физические системы олицетворяют такие системы, у которых в качестве элементов выступают неживые составляющие. К таким системам относятся машины, оборудование, транспортные средства и т. п.

Социально-экономические системы являются объединением в организации людей и машин при выполнении определенных функций для достижения поставленных целей. С точки зрения терминологии социально-экономические системы иногда называют биофизическими или социотехническими, хотя сущность и содержание систем от этого не меняется.

К социально-экономическим системам относятся государство и народное хозяйство любой страны в целом, территориальные и городские образования, организации по производству продукции и оказанию услуг. Создавая такие системы, человек в первую очередь стремится удовлетворить свои потребности в пище, одежде, жилье, безопасности, творчестве. Потребность представляет собой внутреннее состояние психологического или физиологического ощущения недостаточности чего-либо. Постоянно возрастающие потребности человека приводят к объективной необходимости создания новых эффективных технологий и автоматизированных систем управления, способных на определенном этапе эволюционного развития человечества удовлетворить его возрастающие потребности. В дальнейшем социально-экономические системы будут рассматриваться как сложные открытые иерархические системы.

По объективности существования. По объективности существования системы делятся на материальные и идеальные. Материальные системы существуют объективно, то есть независимо от человека. Идеальные системы существуют в сознании человека в виде гипотез, образов и представлений. Такие системы выступают в виде системного построения формул, уравнений, определенных схем.

По взаимодействию с окружающей средой. Системы в зависимости от взаимодействия с окружающей средой могут быть закрытыми или открытыми.

Закрытая система характеризуется тем, что любой элемент такой системы имеет связи только с элементами этой системы. Она не имеет связей с внешней средой, ее элементы взаимодействуют друг с другом только внутри системы. Закрытые системы представляют собой абстракцию и реально таких систем не существует. Но это понятие является весьма полезным при исследовании поведения систем, у которых произошел обрыв внешних связей.

Открытой считается такая система, у которой, по крайней мере, один элемент имеет связь с внешней средой. Все реальные системы являются открытыми. Даже в абстрактной закрытой системе предполагается наличие внешних связей, которые в определенном случае считаются несущественными. В том случае, если временной разрыв или характеристика внешних связей не вызывает отклонений при функционировании системы выше заранее установленных пределов, тогда система связана с внешней средой слабо. В противном случае она связана с внешней средой сильно.

По действию во времени. Системы в зависимости от времени действия делятся на статические и динамические.

Статические системы характеризуются неизменностью, то есть их параметры не зависят от времени. Устойчивая деятельность системы определяется постоянством элементов внешней и внутренней среды. В отличие от статических, динамические системы и их параметры связаны со временем, то есть являются функцией времени. В реальной жизни статических систем практически не существует.

По обусловленности действия. По обусловленности действия системы могут быть детерминированными и вероятностными. В детерминированных системах все элементы системы взаимодействуют заранее предвиденным образом. Вероятностные системы отличаются тем, что для них нельзя сделать точного детального предсказания поведения системы и только с определенной степенью вероятности можно ожидать появления того или иного события. Для прогнозирования развития таких систем используется теория вероятностей.

По степени сложности. По этому признаку системы делятся на простые, сложные и особо сложные. Простые системы относятся к наименее сложным и характеризуются небольшим числом внутренних и внешних связей. Для сложных и особо сложных систем характерным признаком является наличие разветвленной структуры и большого числа внешних и внутренних связей. Отличительной особенностью особо сложных систем является отсутствие возможности точного и подробного их описания.

Формального определения сложной или особо сложной системы до настоящего времени пока не существует. Понятие сложной, особо сложной системы возникло в результате появления системного подхода к исследованию систем. Специфика системного подхода привела к возникновению общей теории систем.

Сложные и особо сложные системы обладают рядом особенностей. Первая особенность таких систем – целостность их реакций, как это наблюдается в биологических системах. Вторая – большая размерность, заключающаяся в большом количестве элементов, количестве выполняемых функций. И третья особенность – сложность поведения системы, состоящая в том, что изменение одного параметра в системе влияет на многие другие.

Следует отметить, что приведенная классификация не претендует на свою оригинальность и законченность. Проблема состоит в том, что системы могут быть классифицированы в зависимости от конкретных целей и решаемых задач, а также постоянно проводимых исследований, возникающих на практике в конкретных ситуациях.