2. Системный подход как метод управления 27 (стр. 10 из 41)

Как следует из определения структуры, в большей степени речь идет о связях между составными частями системы.

Очевидно, что о связях между элементами системы можно говорить только после того, как определена модель состава системы, то есть после того, как рассмотрены сами элементы.

Между реальными частями любой системы имеется невообразимое (может быть бесконечное) количество отношений в силу бесконечности самой природы.

Однако, когда мы рассматриваем некоторую совокупность объектов (частей) как систему, то из всех отношений важными то есть существенными для достижения цели, являются только некоторые из них.

Точнее, в модель структуры системы мы включаем только конечное число связей, которые по нашему мнению, существенны по отношению к рассматриваемой цели.

Графическая модель модели состава приведена на рисунке 4.4.1.

Рис. 4.4.1. Модель структурной схемы

Например, обычный слесарный молоток представляет собой определенным образом связанную рукоятку и боек. Существенными в данном случае будут отношения между рукояткой и бойком, обеспечивающие прочность (целостность) системы в процессе ее функционирования. При этом не существенным является то, из какого материала сделана рукоятка (из металла, древесины или армированной пластмассы).

4.5. Модель структурной схемы

Нетрудно заметить, что, если систему представить тремя обозначенными выше моделями, то мы будем иметь представление о том:

· что поступает в систему из внешней среды и что система передает во внешнюю среду;

· из каких частей и элементов состоит система;

· как части системы между собой связаны.

Четвертая модель, которая объединяет три рассмотренных модели, носит название структурной схемы и изображена на рисунке 4.5.1.

ВНЕШНЯЯ СРЕДА - - -

вход выход

СИСТЕМА

Примечание: - связь системы с внешней средой (на входе и выходе);

-, - элементы системы;

, - подсистемы;

- внутренние связи системы.

4.5.1. Модель структурной схемы

Подобную модель еще называют "белым ящиком" (или "прозрачным ящиком"), как противоположность модели "черного ящика", которая не дает информации о содержании системы и ее внутренних связях.

Таким образом, можно сформулировать второе определение системы. Система есть совокупность взаимосвязанных элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как нечто целое.

Анализ моделей структурной схемы различных систем привел математиков к выводу о том, что общим для всех структурных схем является наличие элементов и связей между ними. В результате получилась схема, в которой обозначается только наличие элементов и связей между ними, а также разница между элементами и связями. Такая схема называется графом.

В теории систем управления используются графы, имеющие линейную структуру (а), древовидную (б), матричную (в) и сетевую (г - см. рис. 4.5.2.).

а) - - - - -

- -

б) - -

- -

в)

	-	-	-
-	-	-	-	-
-	-	-	-	-
-	-	-	-	-
-	-	-	-	-

г) - -

- - - -

- - -

Рис. 4.5.2. Графы, соответствующие различным структурам

4.6. Классификация систем

Из практики управления известны биологические, технологические, технические, экономические, организационные системы и многие другие. Если свойства элементов системы существуют только в воображении исследователя, то такие системы называют абстрактными. Физические системы состоят из реальных объектов (естественных и искусственных).

К искусственным относятся системы, созданные человеком, а естественные – созданы самой природой.

Различают и такие системы как детерминированные и вероятностные (стохастические), динамические и статические, централизованным управлением и самоорганизующиеся.

К детерминированным относятся системы, действие которых однозначно определяется приложенным к ним воздействием (предсказуемо). В противоположность указанным системам, в аналогичных условиях действие вероятностных систем случайно.

-небольшое число элементов и связей (система размещения оборудования в цехе)

-большое число элементов и связей (персональный компьютер)

-небольшое число входов в систему (подбрасывание монеты)

-очень много входов в систему (получение прибыли в конкурентной среде)

Рис. 4.6.1. Классификация систем по сложности и детерминированности.

Различают так же открытые и закрытые системы. Закрытые системы имеют фиксированные границы и относительно независимы от внешней среды (часы, например). Открытые системы взаимодействуют с внешней средой и приспосабливаются к ее изменениям, обмениваясь с ней ресурсами (живой организм, например).

Закрытая система характеризуется тем, что она не только игнорирует внешнее воздействие (не принимает энергию из внешней среды), но и сама не передает во внешнюю среду энергию.