Перше визначення системи

Забезпечити швидке переміщення великого числа людей за їх бажанням в межах міста

Відзначимо, що далеко не просто сформулювати цілі так, щоб було дійсно очевидне відповідність між цілями і системами.

Якщо так не просто йде справа з формулюванням цілей вже існуючих систем, то тим більш обережно, ретельно, продумано, умовно (усвідомлено системно) слід підходити до формулювання цілей ще не існуючих, а тільки проектованих систем.

2. Модель «чорного ящика»

Для більш визначеною і точної характеристики конструкції системи слід розвивати її модель, перетворюючи наявні відомості так, щоб в результаті отримати більш зручну форму моделі, включаючи в модель в міру необхідності додаткові відомості.

Важливу для людини роль відіграють наочні, образні, візуальні моделі. Перейдемо від першого визначення системи до його візуальному еквівалентні-Валента.

По-перше, наведене визначення нічого не говорить про внутрішній устрій системи. Тому її можна зобразити у вигляді непрозорого "ящика", виділеного з навколишнього середовища. Підкреслимо, що вже ця, максимально проста, модель по-своєму відображає два наступних важливих властивості системи: цілісність і відокремленість від середовища.

По-друге. у визначенні системи побічно йдеться про те, що хоча "ящик" і відокремлений, виділений з середовища, але не є повністю від неї ізольованим.

Справді, адже досягнута мета - це заплановані заздалегідь зміни в навколишньому середовищі, якісь продукти роботи системи, призначені для споживання поза нею.

Інакше кажучи, система пов'язана із середовищем і за допомогою цих зв'язків впливає на середу.

Зобразимо зв'язку у вигляді стрілок, спрямованих від системи в середу. Ці зв'язки називаються виходами системи.

Підкреслимо ще раз, що виходи системи в даній графічної моделі відповідають слову "мета" в словесній моделі (першому визначенні) системи.

Крім того, у визначенні є вказівка ​​і на наявність зв'язків іншого типу: система є засобом, тому повинні існувати і можливості її використання, впливу на неї, тобто і такі зв'язки з середовищем, які спрямовані ззовні в систему.

Зобразимо ці зв'язки також у вигляді відповідних стрілок, спрямованих від середовища в систему, і назвемо їх входами системи.

Модель "чорного ящика"

В результаті ми побудували модель системи, яка отримала назву "чорного ящика"

Ця назва образно підкреслює повну відсутність відомостей про внутрішній зміст системи.

У моделі задаються тільки вхідні і вихідні зв'язки системи з середовищем, тобто безліч X і Y вхідних і вихідних змінних. Така модель, незважаючи на зовнішню простоту і на відсутність відомостей про внутрішню будову системи, часто виявляється дуже корисною.

Відзначимо, однак, що побудова моделі "чорного ящика" не є тривіальним завданням, так як на питання про те, скільки і які саме входи і виходи слід включати в модель, відповідь не простий і не завжди однозначна.

Головною причиною множинності входів і виходів у моделі "чорного ящика" є те, що будь-яка реальна система, як і будь-який об'єкт, взаємодіє з об'єктами навколишнього середовища необмеженим числом способів.

Будуючи модель системи, ми з цього незліченної безлічі зв'язків відбираємо кінцеве їх число для включення в список входів і виходів.

Критерієм відбору при цьому є цільове призначення моделі, істотність тієї чи іншої зв'язку по відношенню до цієї мети. Те, що істотно, важливо, включається в модель, то, що несуттєво, неважливо, - не включається.

Саме тут можливі помилки. Той факт, що ми не враховуємо в моделі, виключаємо з розгляду інші зв'язку, не позбавляє їх реальності, вони все одно діють незалежно від нас. І нерідко виявляється, що здавалося несуттєвим або невідомим для нас насправді є важливим і має бути враховано.

Особливе значення цей момент має при завданні мети системи, тобто при визначенні її виходів головну мету доводиться супроводжувати завданням додаткових цілей.

3. Модель складу системи

Очевидно, що питання, що стосуються внутрішнього устрою системи, неможливо вирішити тільки за допомогою моделі "чорного ящика". Для цього необхідні більш розвинені, більш детальні моделі.

При розгляді будь-якої системи виявляється, що її цілісність і відокремленість, відображені в моделі чорного ящика, виступають як зовнішні властивості. Середина ж "ящика" виявляється неоднорідною, що дозволяє розрізняти складові частини самої системи.

При більш детальному розгляді деякі частини системи можуть бути, в свою чергу, розбиті на складові частини і т.д.

Ті частини системи, які ми розглядаємо як неподільні, називаються елементами.

Частини системи, що складаються більш ніж з одного елемента, називають підсистемами.

При необхідності можна ввести позначення або терміни, що вказують на ієрархію частин. В результаті виходить модель складу системи, що описує з яких підсистем і елементів вона складається.

Мал. Модель складу системи

Приклад моделі складу системи:

Служби експлуатації та ремонту, персонал

Мал. Модель складу системи

Незважаючи на корисність розглянутих вище моделей систем, існують проблеми, вирішити які за допомогою таких моделей можна.

Наприклад, щоб отримати велосипед, недостатньо мати окремі його деталі (хоча склад системи в наявності). Необхідно ще правильно з'єднати всі деталі між собою, або, кажучи загально, встановити між елементами певні зв'язки - відносини.

Сукупність необхідних і достатніх для досягнення мети відносин між елементами називається структурою системи.

Коли ми розглядаємо певну сукупність об'єктів як систему, то з усіх відносин ми вибираємо важливі, тобто істотні для досягнення мети.

Точніше, в модель структури (в список відносин) ми включаємо тільки кінцеве число зв'язків, які істотні по відношенню до даної мети.

Наприклад, при розрахунку механізмів не враховуються сили взаємного тяжіння його деталей, хоча, відповідно до закону всесвітнього тяжіння, такі сили об'єктивно існують. Зате вага деталей враховується обов'язково.