• преобразования, когда элементы одной системы в процессе взаимодействия с элементами другой приобретают новые свойства в одной или обеих системах;
• взаимодействия, которые подразделяются на связи взаимодействия объектов или отдельных свойств объектов;
• функционирования, которые обеспечивают реальную жизнедеятельность объекта;
• развития, которые возникают в процессе перехода из одного качественного состояния объекта в другое;
• управления, которые могут образовывать разновидность либо функциональных связей, либо связей развития.
Представленная классификация показывает, что определения связей часто размыты и могут пересекаться.
В рамках системных исследований понятие «связь» имеет наибольшее значение, так как в процессе взаимодействия элементов в системе устанавливаются алгоритмы их совместного функционирования. Например, рекурсивная связь устанавливает причинно-следственную связь между различными параметрами в экономической системе. Синергическая связь в теории систем определяет результат совместных действий взаимосвязанных элементов как общий эффект, который превышает сумму эффектов, получаемых от каждого независимого элемента. Циклическая связь рассматривается как сложная обратная связь между элементами в системе, определяющая ее полный жизненный цикл, например, в процессе производства какого-либо изделия. Обратная связь является основой саморегуляции, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования. Например, в управлении социально-экономическими системами используется функция корректировки, которая основана на принципе обратной связи, т. е. возможности принятия решения в зависимости от сложившихся условий.
По своему характеру связи могут быть положительными, отрицательными и гармонизированными.
Под положительной связью понимается результат взаимодействия элементов, в процессе которого не нарушается внутренняя структура самих элементов. Этот результат дает импульс к дальнейшему развитию элементов и всей системы.
Под отрицательной связью понимается результат взаимодействия элементов, в процессе которого происходит разрушение как самого элемента, так и всей системы.
Под гармонизированной связью понимается устойчивое динамическое состояние развития элементов в результате их взаимодействия.
Следовательно, в системах различной природы всегда существуют разные виды связей, за счет которых обеспечивается сохранение целостного образования.
Количество связей между элементами в системе принято представлять как возможное сочетание по формуле
S = g (g – 1), (2.1)
где g – количество элементов.
Исходя из теории алгоритмов, можно констатировать, что связи между элементами в системе могут иметь линейный (однонаправленный), нелинейный (многонаправленный) и циклический характер или их сочетание.
Состав элементов и способ их объединения определяют структуру системы. Формально ее часто представляют в виде граф, где вершины соответствуют элементам системы, а дуги – их связям. Особое место среди структур разных типов занимают иерархические структуры.
Понятие «отношение» в качестве внутренней связи между элементами системы логически связано с понятием «структура», которое означает строение, расположение, порядок. Структура отражает взаимосвязи и взаимоотношения между элементами системы, устанавливающими порядок ее строения. Структуру системы принято описывать видом связей и отношений (иерархия связей) между ее элементами. Структура описывает внутреннее строение (состояние) системы. Структуры бывают как статическими, так и динамическими. Одна и та же система может быть описана разными видами структур в зависимости от аспектов и стадий исследования или проектирования в пространстве и во времени.
Структуры систем могут описывать состояние системы, ее поведение, условия ее равновесия, устойчивости и развития.
Состояние системы – это описание ее в определенный момент времени как «статичной фотографии». В таком состоянии все элементы имеют статичные входные и выходные параметры.
Под равновесием системы понимается описание состояния системы, которая лишена внешних воздействий и находится в состоянии равновесия.
Под устойчивым состоянием системы понимается такое поведение, которое обеспечивает ей возвращение в равновесное состояние после воздействия внешних факторов. Как правило, состояние устойчивости обеспечивается за счет сочетания свойств самих элементов системы.
Развитие системы – это такое состояние системы, которое обеспечивает развитие свойств связи отношений в рамках организационной структуры в продолжительном временном периоде, с учетом воздействия факторов внешней среды. (Далее будет рассказано о таком классе систем на примере адаптивных систем, самообучающихся и саморазвивающихся систем.)
Теория систем изучает закономерности организации, структурирования, функционирования, поведения и существования любого объекта в качестве системы. Методологической основой построения теории систем стали такие универсальные научные принципы, как: целостность, дискретность, гармония, иерархия и адекватность.
В теории систем широко используются методы моделирования на базе линейного и нелинейного программирования, в основе которого лежат методы теорий, представленных в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Перечень теорий
Приступая к изучению новой, неизвестной системы, мы не знаем, с чем имеем дело. В этом случае представление об объекте исследования может дать некоторое описание его свойств.
Функциональное описание системы отражает ее параметры, происходящие процессы и иерархию системы. Оно дает возможность ответить на вопрос, для чего предназначена система. В более широком смысле функциональное описание позволяет оценить значимость системы в ее конкретной функции и воздействие на внешнюю среду (связи с другими системами). При этом функция системы выполняется, если параметры системы и процессы ограничены пределами, вне которых система разрушается либо радикально меняет свои свойства. Например, функциональное описание системы отопления учебного помещения.
Морфологическое описание дает ответ на вопрос о том, из каких элементов состоит система. Оно определяет глубину описания (выбор элемента, внутрь которого описание не проникает), композиционные свойства (способ объединения элементов в систему) и эффективность выполнения функции, на которую влияют искажения и непредусмотренные потери информации.
