Модель состава и структуры системы

При более подробном рассмотрении системы по сравнению с "черным ящиком" (внутренность "черного ящика") система оказывается неоднородной, что позволяет различать составные части самой системы.

Модель состава

Модель состава – список элементов системы. Сложность построения модели состава состоит в ее неоднозначности. Это же относится и к границам системы – что включать в систему в качестве элемента?

Модель состава ограничивается снизу тем, что считается неделимым элементом, сверху – границей системы.

Модель может создаваться для разных целей исследования и в этом случае модель состава ее может быть разной (примеры: состав самолета с различных точек зрения – пассажира, летчика, стюардессы, состав завода с различных точек зрения). Всякое разделение системы на части в определенной степени условно (тормозная система автомобиля – ходовая часть или подсистема управления?). В разных ситуациях одни и те же подсистемы могут быть составными частями различных систем.

Формирование состава определяется целями построения модели и, следовательно, не имеет абсолютного характера: при исследовании одной и той же системы могут анализироваться разные модели составов.

Модель состава системы описывает, из каких компонентов она состоит.

Определение состава - неформальная сложная задача:

- может быть неоднозначное понимание неделимой части – элемента у разных экспертов (то, что одному кажется элементом, другому – подсистемой, подлежащей дальнейшему делению);

- модель может создаваться для разных целей исследования и в этом случае состав ее может быть разным (примеры: состав самолета с различных точек зрения – пассажира, летчика, стюардессы, состав завода с различных точек зрения);

- границы между подсистемами условны, относительны – всякое разделение системы на части относительно, в определенной степени условно (тормозная система автомобиля – ходовая часть или подсистема управления?).

В разных ситуациях одни и те же подсистемы могут быть составными частями различных систем.

Для большинства исследований недостаточно иметь только модель состава, необходимо установить между элементами определенные отношения – установить связи (чтобы получить велосипед недостаточно иметь его детали – необходимо правильно соединить все детали между собой).

Модель структуры

В модели структуры (содержательная модель) описываются все элементы системы, все связи между элементами внутри системы и связи некоторых элементов с окружающей средой (входы и выходы системы), указываются направления и типы связей (информационная, материальная, энергетическая).

Структура представляется как способ организации целого из составных частей.

Пример: ящик с велосипедными деталями еще не велосипед. Чтобы этот набор деталей (элементов системы) стал велосипедом, необходимо установить между элементами определенные связи – отношения.

Для решения большинства практических задач недостаточно иметь только модель состава, необходимо установить между элементами определенные отношения – установить связи (чтобы получить велосипед недостаточно иметь все детали – необходимо правильно соединить все детали между собой).

В понятие отношения вкладывается реальный физический смысл. В таком случае приходится фиксировать связи одной природы, строить для каждого типа связей структурную схему, выделять наиболее существенные физические связи и характеризовать качество системы некоторыми структурными параметрами, соответствующими именно этим связям.

Пример отношений между элементами. При расчете механизма не учитываются силы взаимного притяжения его деталей, хотя, согласно закону всемирного тяготения, такие силы объективно существуют. Зато массу деталей (силу их притяжения к Земле) учитывают обязательно.

В отношении участвуют не менее двух объектов - в общем случае рассматриваются многоместные отношения (а не только двуместные, бинарные). В такой формализации свойство объекта – одноместное отношение, проявляющееся во взаимодействии с другими объектами.

Структура отражает упорядоченнсть внутренних и внешних связей объекта, обеспечивающих его стабильность, целостность, качественную определенность. Структура системы является более стойкой, чем отдельные ее характеристики.

Одна из основных особенностей структуры – упорядоченность элементов таким образом, что однородные элементы составляют один уровень иерархии (подчиненность частей целому). Таким образом, в системе выделяются подсистемы – классы элементов, функционирование которых имеет инвариантные особенности на определенных уровнях исследований.

Поскольку в системе может быть большое количество разнообразных связей и отношений, то в ней можно выделить целый ряд структур. Такие системы называются многоструктурными, многоуровневыми. Каждому структурному уровню соответствует определенная структура (в обществе – политическая, экономическая, социальная и др. структура). Между реальными объектами системы имеется огромное количество отношений, но в список включаются только существенные для достижения цели.