Классификация систем

Классификация систем

Вся объективно существующая действительность представляет собой единую материальную систему. При изучении ее условно делят налокальные системы - биологические, социологические, экономические, экологические, физические, химические и др. В свою очередь перечисленные системы делятся: на абстрактные и конкретные, естественные и искусственные, социальные, машинные и системы «человек-машина», открытые и замкнутые, постоянные и временные, стабильные и нестабильные, детерминированные и вероятностные, однородные и неоднородные, устойчивые и неустойчивые.  
В зависимости от числа элементов все системы делятся на две группы: простые - (микро) системы и сложные - (макро) системы. Сложные системы характеризуются большим числом элементов и связей между ними. Как число элементов, сила межэлементных связей, так и их локализация могут неконтролируемо изменяться, что делает поведение таких систем непредсказуемым. Сложные системы не обладают свойством аддитивности, т. е. свойства системы не являются суммой свойств ее элементов. Развитие сложной системы имеет важную особенность: элементы системы приобретают все более специализированные функции.  
Сложные системы обладают определенным набором «свойств», главными из которых является:  
неоднородность и большое число элементов;  
эмерджентность - не сводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом;  
иерархия - наличие нескольких уровней и способов достижения целей соответствующих уровней;  
многофункциональность - способность к реализации некоторого множества функций при заданной структуре;  
адаптация - изменение целей при изменении условий функционирования системы и др.  
Перевозочные системы относятся к сложным системам. В простых системах поддержание эффективности осуществляется за счет регулирования процессов, а в сложных за счет регулирования параметров.  
Абстрактные и конкретные системы. Система называется абстрактной, если ее элементы являются понятиями. Абстрактные системы связаны с теоретическими структурами и состоят из идей. К типичным абстрактным системам относят экономическую теорию, общую теорию относительности, теорию организации и др.  
Конкретные (реальные) системы представляют собой совокупность функционально связанных друг с другом реальных элементов (людей, машин, материалов, энергетических ресурсов и других физических объектов). В области транспорта существуют такие конкретные системы, как, например, система грузового транспорта, система общественного пассажирского транспорта, территориально ограниченные транспортные системы и т. п.  
Естественные и искусственные системы. Естественные системы. связаны с природой. Каждый живой организм является уникальной естественной системой (например, солнечная система).  
Искусственные системы возникли тогда, когда люди впервые собрались в группы, чтобы жить и охотиться вместе. Искусственные системы подразделяются на материальные и нематериальные системы. Материальные системы в соответствии с субстанциями материи включают производственные системы, энергетические и информационные. В силу основного свойства материи - движения - под этот признак подпадают и перевозочные системы, обеспечивающие перемещение составляющих материи. В настоящее время искусственные системы появляются в бесконечно разнообразных вариантах от производственной системы какого-либо автотранспортного предприятия до системы исследования космоса. Их цели варьируются в чрезвычайно широких границах. Они обладают следующими свойствами:  
  
Рис. 2.4. Открытая система, погруженная в замкнутую систему  
В реальном мире трудно найти замкнутые системы, однако они находят широкое применение в научных исследованиях, при проведении лабораторных экспериментов. Примером закрытой системы могут служить часы. Взаимозависимые части часов двигаются непрерывно и точно, если они заведены или к ним подведена энергия. Пока в них имеется источник энергии, их система независима от среды. В целях упрощения ситуации, для достижения хотя бы первого приближения, производственные ситуации рассматриваются таким образом, как будто существует замкнутая система.  
Постоянные и временные системы. Постоянные системы - это такие системы, которые существуют длительный период времени по сравнению с ограниченным временем деятельности людей в этих системах,  
Временные системы имеют важное значение для решения конкретных специфических задач и создаются на заданный период времени, а затем ликвидируются (уборочно-транспортные комплексы, автоотряды для перевозки урожая и т. п.).  
Стабильные и нестабильные системы. Стабильной системой является такая система, свойства и функции которой существенным образом не изменяются или изменяются в форме повторяющихся циклов (например, система регулярных международных перевозок грузов, пассажиров).  
Примером нестабильной системы может являться научно-исследовательская лаборатория.  
Подсистемы и сверхсистемы. Всякая система входит в состав некоторой более крупной системы. Так автотранспортное предприятие как система входит составной частью в определенную отрасль, отрасль представляет собой часть системы национальной экономики, которая в свою очередь является системой внутри всего общества. Национальное общество представляет собой систему в рамках мировой системы; мировая система является частью солнечной системы и т. д.  
Транспортное предприятие рассматривается как «система», если акцент делается на процесс перевозки грузов или пассажиров и .если оно состоит из всех объектов, характеристик и взаимоотношений, необходимых для достижения цели при установленном числе ограничений. Меньшие системы в рамках такой системы называются подсистемами. Термин сверхсистема относится к исключительно крупным и сложным системам.  
Каждая система должна удовлетворять требования больших систем, в которые она сама включена.  
Детерминированные и вероятностные системы. Детерминированной называется система, в которой составные части взаимодействуют точно предвиденным образом. Примером такой системы может служить швейная машина. Когда поворачивают ручку машинки, то игла поднимается вверх и опускается вниз. Если задано предыдущее состояние и известна программа работы, то всегда безошибочно можно предсказать последующее состояние такой системы.  
Детерминированными системами являются также ЭВМ, автоматические системы, автоматизированные заводы. Отклонение от строго предписанного образа действия, например, в линии транспортных машин автоматизированного завода, считается неисправностью или аварией.

Для вероятностных систем нельзя сделать точного детального предсказания. Для них можно лишь установить с большей степенью вероятности, как она будет вести себя в"любых заданных условиях. Все транспортные системы относятся к вероятностным. Для них необходимо выработать методы, обеспечивающие сохранение существования в условиях меняющейся среды. Они вынуждены приспосабливаться к экономическому, финансовому, социальному и политическому окружению и должны обладать способностью к обучению на основе опыта.  
Однородной по составу называется система, компоненты которой имеют одинаковую природу. В противном случае система называется неоднородной.  
Устойчивостью называется способность системы сопротивляться изменению своего состояния. Под критерием устойчивости понимается какое-либо положение, выполнение которого однозначно свидетельствует об устойчивости состояния системы. Возмущением называется малое (меньше некоторой условной единицы) изменение одной или нескольких величин, характеризующих состояние системы. Состояние системы называется локально устойчивым, если с течением времени (формально при t → ∞) его возмущение стремится к нулю, в результате чего система снова возвращается в это же состояние.  
Состояние системы называется неустойчивым, если его возмущение увеличивается с течением времени (формально - при t → ∞ достигает сколь угодно большого значения).  
Устойчивые динамические системы обладают свойствами единственности стационарного состояния и его устойчивости в долговременном масштабе.  
Если динамическая система устойчива, влиянием шума с нулевым средним в экономическом анализе можно пренебречь - на качественные выводы анализа такое упрощение влияние не окажет.