Файл: Вдовин Суркова Валентинов Теория систем и системный анализ.pdf

20

Преобразующий элемент системы —  элемент, осущест-

вляющий преобразование входа системы (с учетом обратной 
связи) с целью формирования выхода системы.

Изображение простейшей системы (вход, выход, обратная 

связь, преобразующий элемент, сравнивающие устройство, сре-
да, параметры управления) приведено на рис. 1.2.

ɉɪɟɨɛɪɚɡɭɸɳɢɣ 

ɷɥɟɦɟɧɬ 

ȼɯɨɞ ɫɢɫɬɟɦɵ 

ȼɵɯɨɞ ɫɢɫɬɟɦɵ 

Ɉɛɪɚɬɧɚɹ ɫɜɹɡɶ 

ɉɚɪɚɦɟɬɪɵ ɭɩɪɚɜɥɟɧɢɹ ɫɢɫɬɟɦɵ 

Ɉɝɪɚɧɢɱɟɧɢɹ ɫɢɫɬɟɦɵ

ɋɪɟɞɚ (ɭɫɥɨɜɢɹ ɮɭɧɤɰɢɨɧɢɪɨɜɚɧɢɹ) 

ɫɢɫɬɟɦɵ 

Рис. 1.2. Схема простейшей системы

Важнейшими понятиями теории систем является резуль-

тат функционирования системы (показатель выхода системы), 
затраты. Под результатом понимается состояние, которое до-
стигнуто в ходе функционирования системы.

Основными признаками классификации результата могут 

быть: вид объекта (реальный объект, информационный объект, 
объект сознания); физический смысл ощущения результата (тем-
пература в холодильной системе, угол поворота в следящей системе, 
объем продаж в экономической системе и т. д.); время фиксации 
результата (текущий результат, результат конечный); фактор 
случайности проявления результата (детерминированный, слу-
чайный, чисто случайный); степень и знак влияния результата на 
функционирование систем более высокого, низкого или смежного 
уровней (сильное и слабое влияние, положительное и отрицательное 
влияние); степень влияния на потенциал системы — отрицательный 
и положительный результат (прибыль и убытки в экономике).

Основным признаком классификации затрат  может быть 

вид затрат (реальные, информационные, интеллектуальные). 
Реальные затраты — это затраты сил, средств и времени. Ин-

21

формационные затраты — объем и качество информации, не-
обходимый для функционирования системы. Интеллектуальные 
затраты — величина интеллектуального потенциала, реализуе-
мого при разработке и функционировании системы.

Элементами системы могут быть:
— реальные объекты (вещество, энергия и др.), т. е. все то, 

что воспринимается или регистрируется с помощью специальной 
аппаратуры или органов чувств;

— информация — совокупность сведений о состоянии эле-

ментов системы и системы в целом;

— объекты сознания (психика) — представления в сознании 

о поведении чего-либо.

Состояние элементов (статическое, динамическое, пере-

ходное):

)

U

;...

U

;

U

;

U

(

U

U

n

3

2

1

=

 — вектор фактического состоя-

ния системы;

)

U

;...

U

;

U

;

U

(

U

U

n

*

3

*

2

*

1

*

=

 — вектор желаемого состоя-

ния системы;

)

U

;...

U

;

U

;

U

(

U

U

n

3

2

1

=

 — вектор условий;

)

U

;...

U

;

U

;

U

(

U

U

n

3

2

1

=

 — вектор управления систе-

мой.

Ограничения системы также характеризуются некоторой 

совокупностью параметров;

)

U

;...

U

;

U

;

U

(

U

U

n

3

2

1

=

 — вектор ограничений.

Система находится в статическом состоянии, если вектор 

фактического состояния системы равен вектору желаемого со-
стояния, значения параметров, характеризующих вектор управ-
ления, равны нулю, и значения производных от параметров, 
характеризующих вектор условий, также равны нулю. 

Система находится в динамическом состоянии, если не-

прерывно изменяются вектор фактического состояния, или 
вектор желаемого состояния, или вектор условий (или все 
вместе) и непрерывно вырабатывается вектор управления 
системой.

22

Система находится в переходном состоянии, если вектор 

желаемого состояния системы не равен вектору фактического 
состояния, изменился вектор условий и задано значение вектора 
управления системой.

Теория систем оперирует следующими основными поня-

тиями: 

1. Цель — желаемый результат, который может иметь место 

при функционировании системы.

Функция — совокупность задач, работ и мероприятий, вы-

полняемых системой.

Задача — то, что необходимо сделать для достижения цели 

функционирования системы.

Работа  —  действие, связанное с затратами ресурсов: 

людских, материально-технических, финансовых средств и 
времени.

Мероприятие  —  совокупность действий, связанных с за-

тратами ресурсов.

Событие — факт достижения цели или выполнения какой-

либо задачи или какой-либо работы (мероприятия, функции, 
процесса).

Процесс  —  совокупность взаимосвязанных и взаимодей-

ствующих видов деятельности, преобразующая входы в вы-
ходы

.

Проблема — различие между полученным результатом и 

тем, что хочется получить.

Несоответствие  —  различие между полученным резуль-

татом и тем, что должно быть в соответствии с требованиями к 
процессу или системе.

Вариант функционирования — совокупность условий, па-

раметров управления (работ, мероприятий), ограничений, при 
которых осуществляется функционирование системы.

2. Состояние — “срез” системы. Состояние системы харак-

теризуется совокупностью параметров.

Поведение — реакция системы на внешние воздействия и 

управления. Поведение системы характеризуется изменениями 
параметров системы во времени и пространстве.

23

Равновесие — равенство (условное) условий, возмущающих 

и стабилизирующих систему.

Устойчивость — сохранение параметров функционирования 

системы при не незапланированных воздействиях.

Развитие  —  улучшение показателей, характеризующих 

состояние системы (совершенствование системы).

Управляемость — способность системы изменять свое со-

стояние.

3. Объект управления — элемент системы, воздействие на 

который приводит к изменению показателей ее функциониро-
вания, что в конечном итоге оказывает влияние на степень до-
стижения системой в целом.

Орган управления — элемент системы, оказывающий воз-

действие на объект управления.

Переходный процесс — процесс перехода из начального в 

конечное состояние в результате управляющего воздействия, 
которое происходит в течение определенного времени, назы-
ваемого лагом, или временем релаксации. 

Лаг — задержка между моментами времени управляющего 

воздействия и перехода системы в конечное состояние. Известны 
два вида лагов: сосредоточенный и распределенный.

Сосредоточенный лаг равен времени между началом 

управляющего воздействия и временем получения конечного 
результата.

Распределенный лаг характеризует динамику переходного 

процесса из начального в конечное состояние системы.

1.4. Преобразования в системах 

Преобразования в системах могу осуществляться для по-

лучения реального объекта; информационного объекта; объекта 
сознания.

Способы получения реального объекта:
Re — Re. Это сочетание фундаментальных классов соот-

ветствует любым процессам реальной действительности. При-
чина здесь — реальный объект, а цель — превращение также 
в реальный объект.

24

Inf — Re. Это получение реального объекта по его инфор-

мационному представлению.

Im — Re. Это специфический класс превращений, означаю-

щий двигательную активность человека под влиянием внутрен-
них образов.

Способы получения информационного объекта:
Re — Inf. Это сочетание классов соответствует превраще-

ниям при регистрации информации о реальных объектах.

Inf — Inf. Это сочетание классов соответствует преобразо-

ванию информационных объектов.

Im — Inf. Этот класс простейших превращений пуст. Не су-

ществует прямых превращений умственных образов в информа-
ционные объекты, минуя двигательную активность человека.

Способы получения объектов сознания:
Re — Im. Это восприятие в сознании человека реальных 

объектов. Например, формирование образов.

Inf — Im. Это выработка представлений по информацион-

ным объектам.

Im — Im. Это внутрипсихические преобразования образов 

в ходе мышления, фантазии, мысленного эксперимента, форми-
рования намерений, работы с понятиями и др.

1.5. Типы шкал, фиксирующих процессы 

преобразования  в системах

Существует пять типов шкал измерений: номинальная, по-

рядковая, интервальная, относительная и дихотомическая.

Номинальная шкала (nominal scale) — шкала, содержащая 

только категории; данные в ней не могут упорядочиваться, с ними 
не могут быть произведены никакие арифметические действия.

Номинальная шкала состоит из названий, категорий, имен 

для классификации и сортировки объектов или наблюдений по 
некоторому признаку.

Примеры такой шкалы: профессия, город проживания, се-

мейное положение. Для этой шкалы применимы только такие 
операции: равно (=), не равно (≠).