«Теория систем и системный анализ»

Ю. П. Сурмин

5.2. Проблемы эффективного функционирования системы

Сущность функционирования системы

Функционирование системы представляет собой довольно сложный для описания процесс, основанный на принципах структурной и функциональной целостности, относительной автономности элементов и функций, а также принципа активности систем. Система в процессе функционирования выступает как целостное образование, в котором между ее структурой и функциями существует взаимосвязь и взаимообусловленность. Функционирование системы обязательно опирается на ее структурные изменения. Можно согласиться с Ю. Г. Марковым, который пишет: «Функция реализуется структурой и объясняется с помощью структуры» [13, с. 20 ].

Здесь происходит то, что А. А. Богдановым называлось «сложением активностей» [4, с. 85-88]. Активности элементов системы «складываются», но не арифметически, а системно, под воздействием системообразующих факторов. Следует обратить внимание на то, что функционирование представляет собой постоянное воспроизводство функционального эффекта, который сводится к способности системы делать то, что принципиально не может сделать каждый ее отдельный элемент. Функциональный эффект базируется на родственности и различии свойств элементов, на многообразии взаимодействий между ними, их интегрированности. В процессе функционирования можно выделить несколько составляющих.

• Взаимодействие системы со средой. Первотолчком для функционирования системы может быть воздействие на нее среды или стремление системы достигнуть предпочтительного состояния, что заставляет ее воздействовать на среду. Взаимодействие системы со средой определяет проблемную ситуацию для системы, когда ей надо приспособиться, подчиниться среде либо усиленно ее преобразовывать.
• Выработка системой алгоритма, модели взаимодействия со средой. Этот алгоритм представляет собой именно тип взаимодействия.
• Передача внешнего взаимодействия системы в ее внутреннюю структуру. Наличие этого передаточного механизма, в конце концов, и делает сумму элементов системой.
• Переорганизация внутренней структуры системы благодаря ее внутренним функциям. Внутренние функции меняют состояние системы, делают способной выполнять внешние нагрузки.
• Согласованное функционирование элементов системы как целого. Происходит перераспределение нагрузки по элементам, согласование их действий.
• Преобразование системой окружающей среды и самой себя. Речь идет о том, что любое внешнее функционирование системы достигается посредством ее внутренней перестройки.

Основные проблемы функционирования

В процессе функционирования возникают многообразные проблемы. Собственно само функционирование и представляет собой обнаружение системой проблемных ситуаций и их разрешение. Приводим наиболее сложные проблемы системы.

• Реактивность, которая сводится к тому, насколько система способна фиксировать реакции окружающей среды, реакции своих элементов и вырабатывать на них собственные реакции как целого.
• Сохранение границ, ибо функционирование системы — процесс нарушения и поддержания границ. Для того чтобы воздействовать на среду, системе нужно преодолеть свои собственные границы, но ей необходимо их удержать при воздействиях окружающей среды. Для систем свойственны текучесть, динамика границ, а нередко и расплывчатость границ, что позволяет ей лучше адаптироваться, достигать своих целей.
• Сохранение равновесия, сбалансированности, стабильности системы. Функционирование всегда предполагает использование некоторых ресурсов системы, что может приводить к их расходованию, утрате. Система, выведенная из равновесия действиями окружающей среды, может отдать ей такие большие ресурсы, что утратит баланс с окружением, попадет в состояние разрушения структуры и утраты функций.
• Режимы функционирования системы, которые характеризуют ее «вызовы» окружающей среде и воздействия на нее. Процесс функционирования поэтому многовариантен. Возможны такие режимы движения системы: равновесный (система находится в одном и том же состоянии) и периодический (система через равные промежутки времени проходит одни и те же состояния). Если система находится в равновесном или периодическом режиме, то считается, что это установившийся или стационарный режим; переходный — движение системы между двумя периодами времени, в каждом из которых система находилась в стационарном режиме; апериодический — система проходит некоторое множество состояний, однако закономерность их прохождения более сложная; эргодический — система проходит все пространство состояний таким образом, что со временем проходит сколь угодно близко к любому заданному состоянию.

Смысл этой проблемы в исследовательской деятельности заключается в диагностике режима функционирования системы, а в практике управления в конечном итоге сводится к правильному выбору режима функционирования системы управления.

• Сохранение или улучшение динамики системы. Состояние системы представляет собой совокупность значений ее показателей. Все возможные состояния системы образуют ее множество состояний. Если в этом множестве определено понятие близости элементов, то оно называется пространством состояний. Движение (поведение) системы — это процесс перехода системы из одного состояния в другое, из него в третье и т.д. «Динамика = динамизм» — состояние движения, развития, изменения системы и ее составляющих под воздействием внешних и внутренних факторов.
• Оптимальность функционирования системы, т.е. способность системы выбрать и реализовать наилучшую траекторию из пространства функций. Оптимизация — процесс поиска наилучшей альтернативы, обеспечивающей максимальное или минимальное значение функций системы.
• Способ представления функционирования системы, ибо оптимизация системы, эффективное управление ею во многом зависят от того, как мы представляем систему. Конечно, природа системы сама по себе от наших представлений не изменится, а вот модель, которую мы используем на практике, окажется существенной для нее. Если воздух, находящийся в комнате, представить в виде системы молекул, причем каждая будет характеризоваться своими координатами и скоростью, то поведение системы будет эргодично, если же определить его как систему, состоящую из одного элемента — воздуха с показателями давления и температуры, то такая система будет находиться в равновесном режиме.

Для большинства практических задач второй способ определения системы предпочтительнее, поскольку получается простая детерминированная система, а в первом случае — сверхсложная вероятностная, которую мы не сможем исследовать, а если бы даже смогли, то нигде бы не использовали полученные результаты. Особенно необходимо правильное определение системы при управлении экономическими объектами, поскольку ошибки в их системных представлениях могут привести к значительным потерям.