system-mm1.pdf

(103 KB) Pobierz

http://autonom.edu.pl

Mazur M., 1976,

Pojęcie systemu i rygory jego stosowania.

[w:]

Materiały Szkoły Podstaw

InŜynierii Systemów nr 2,

Komitet Budowy Maszyn PAN, Orzysz.

Przedruk w Postępach Cybernetyki, z. 2, 1987, s. 21-29. – numer w całości poświęcony

Marianowi Mazurowi.

Postępy Cybernetyki

1987 (10) 2

PL ISSN 0137-3595

Pojęcie systemu i rygory jego stosowania

Podejście cybernetyczne polega na rozpatrywaniu badanych obiektów złoŜonych z róŜnych elementów

jako zbioru tych elementów powiązanych ze sobą przez relacje w jedną całość nazwaną systemem.

Objaśniono obowiązujące w takim postępowaniu rygory i korzyści stąd płynące. NajwaŜniejszym

rygorem jest funkcjonalność - kaŜdemu podsystemowi przyporządkowuje się jedną funkcję działania i

kaŜdemu działaniu przyporządkowuje się tylko jeden podsystem.

Wstęp

śywiołowy

rozwój interdyscyplinarnych teorii, trwający od lat czterdziestych

bieŜącego stulecia, stał się doniosłym czynnikiem postępu nauki. Trudno się jednak dziwić,

Ŝe

Ŝywiołowość

przyczyniła się takŜe do powstania rozmaitych nieporozumień, trudnych do

uniknięcia, gdy wielu naukowców w wielu krajach pracuje jednocześnie nad tą samą

problematyką. Przejawiło się to w mglistym lub rozbieŜnym pojmowaniu cybernetyki,

informacji, organizacji, systemów itp., czego oznaką jest mnogość publikacji poświęcanych

objaśnianiu tych pojęć. Na tym tle dochodzi do przewlekłych i jałowych sporów

terminologicznych, polegających na domniemaniach znaczeń słów, cytowaniu definicji

podawanych przez róŜnych autorów i komponowaniu własnych, z pominięciem spraw

istotnych, tj. potrzeb przesądzających o rozwoju problematyki interdyscyplinarnej.

Praca referowana na seminarium naukowym w Instytucie Polityki Naukowej i Szkolnictwa WyŜszego Polskiej

Akademii Nauk.

Rzecz w tym,

Ŝe

w nauce tradycyjnej rozróŜniano dyscypliny specjalne, zajmujące się

wyodrębnionymi fragmentami rzeczywistości, oraz matematykę jako dyscyplinę ogólną,

zajmującą się logicznymi operacjami liczbowymi mogącymi się ewentualnie przydać do

rozwiązywania problemów w dyscyplinach specjalnych.

Biorąc pod uwagę,

Ŝe

matematyka (wraz z logiką matematyczną) to dyscyplina ogólna

abstrakcyjna, a dyscypliny specjalne to dyscypliny szczególne konkretne, łatwo zauwaŜyć,

Ŝe

w celu matematycznego rozwiązania jakiegokolwiek problemu specjalnego trzeba przejść od

szczególności do ogólności oraz od konkretności do abstrakcyjności (i z powrotem, przy

wykorzystywaniu otrzymanego rozwiązania matematycznego). Im bardziej złoŜony jest

problem, tym większe nastręczają się przy tym trudności, toteŜ wcześniej czy później musiała

się nasunąć idea,

Ŝeby

takie przejście dokonywać na dwie raty: najpierw od szczególności do

ogólności przy zachowaniu konkretności, a potem od konkretności do abstrakcyjności przy

zachowaniu ogólności (i z powrotem). Wynika stąd potrzeba istnienia dyscypliny ogólnej,

konkretnej, jako pośredniej między dyscypliną ogólną abstrakcyjną (matematyka) a

dyscyplinami szczególnymi konkretnymi (dyscypliny specjalne).

Taką właśnie pośrednią dyscypliną ogólną, lecz konkretną jest cybernetyka. Ogólność

wiąŜe cybernetykę z matematyką, a konkretność z dyscyplinami specjalnymi. Dzięki temu

problemy cybernetyczne mają zapewnioną matematyzację (w ogólności zaś formalizację), a

ich rozwiązania mogą być przydatne w kaŜdej dyscyplinie konkretnej, co czyni cybernetykę

nauką interdyscyplinarną. Jest oczywiste,

Ŝe

sam termin „cybernetyka” i przypisywane mu

definicje są sprawą bez istotnego znaczenia. Pod jakąkolwiek inną nazwą dyscyplina ogólna

konkretna nie przestałaby być niezbędna i spełniać swojej roli.

1. System

Zgodnie ze swoim interdyscyplinarnym charakterem, cybernetyka musi się

posługiwać ogólną, interdyscyplinarną aparaturą pojęciową. Przede wszystkim dowolny

obiekt badany musi mieć nazwę cybernetyczną, zamiast mnogości nazw występujących w

dyscyplinach specjalnych.

Jako nazwa tego rodzaju rozpowszechnił się wyraz „system”. I tutaj jednak, zamiast

odwołania się do potrzeb, zaczęto snuć domniemania na temat jego znaczenia i proponować

rozmaite definicje. Od ich cytowania rozpoczyna się prawie kaŜda publikacja z tego zakresu.

Potrzeby zaś są takie: chodzi o pojęcie tak ogólne,

Ŝeby

mogło się odnosić do dowolnego

obiektu, a zarazem tak szczególne,

Ŝeby

umoŜliwiało przy tym najdalej idące rozróŜnienia.

Krótko mówiąc, ma to być pojęcie najszczególniejsze z ogólnych. Dochodzi się do niego na

podstawie logiki matematycznej przez powiązanie pojęcia „zbioru” (elementów) z pojęciem

„relacji” (między elementami). Wynika stąd definicja:

system jest to zbiór elementów i

zachodzących miedzy nimi relacji.

Rzecz jasna, potrzebne jest zdefiniowane w ten sposób pojecie, a nie wyraz „system”.

Przytoczona definicja jest odpowiedzią na pytanie: Jak nazywać zbiór elementów i

zachodzących między nimi relacji?”, a nie na pytanie: „co to jest system?”.

W problemach interdyscyplinarnych, w których zachodzi potrzeba rozpatrywania

samych tylko relacji, stosuje się pojęcie zdefiniowane następująco:

struktura systemu jest to

zbiór relacji zachodzących między elementami tego systemu.

Na przykład maszyna i jej

zminiaturyzowany model są róŜnymi systemami, ale mają jednakowe struktury.

Pojęcie systemu odgrywa tak istotną rolę w cybernetyce,

Ŝe

z powodzeniem moŜna by

zdefiniować cybernetykę jako naukę o zachowaniu się systemów.

świetle

tych wyjaśnień nieporozumieniem jest traktowanie teorii systemów jako

czegoś odrębnego od cybernetyki, albo uwaŜanie cybernetyki za część teorii systemów (w

istocie jest na odwrót).

Źródło

nieporozumień tego rodzaju tkwi w rywalizacji rozmaitych

środowisk

naukowych w pretendowaniu do oryginalności.

2. Metoda systemowa

Posługiwanie się pojęciem systemu moŜe być metodą przedstawiania i rozwiązywania

problemów („metoda systemowa”). Zamiast tego spotyka się w literaturze wyraŜenie

„podejście systemowe”, jako mniej zobowiązujące, często bowiem oznacza ono samo tylko

przedstawianie problemów. Przykładem mogą tu być tzw. schematy organizacyjne instytucji,

składające się z prostokątów z napisami „dyrektor”, „zastępca dyrektora” itp. i łączących je

linii wskazujących zaleŜności hierarchiczne. Podobnie w pedagogice przedstawia się

nauczyciela i ucznia jako sprzęŜone ze sobą systemy. Całe „podejście systemowe” kończy się

tu jednak na przedstawieniu sytuacji. Rozwiązywanie ewentualnych problemów nie ma juŜ z

metodą systemową nic wspólnego.

Tymczasem uŜyteczność metody systemowej polega przede wszystkim na jej

przydatności do rozwiązywania problemów. Do tego konieczne jest spełnianie pewnych

rygorów merytorycznych, o których będzie mowa w następnym rozdziale.

W samym przedstawianiu problemów obowiązują pewne terminy i sposoby zapisu

zapewniające większą zrozumiałość.

Tak na przykład, gdy system składa się z takich elementów, które same są systemami,

kaŜdy z nich określa się jako podsystem. Ponadto systemy mogą być elementami innego

systemu, który wtedy określa się jako

nadsystem.

Terminologia taka ułatwia przedstawianie

skomplikowanych obiektów jako nadsystemy złoŜone z systemów, które z kolei składają się z

podsystemów.

PoniewaŜ cybernetyka jest dyscypliną konkretną, więc relacje między systemami są

zawsze oddziaływaniami polegającymi na przenoszeniu informacji lub energomaterii.

Oddziaływania mają określony kierunek, toteŜ przedstawiające je linie powinny być

zaopatrzone w strzałki wskazujące ten kierunek. UmoŜliwiają one odróŜnienie oddziaływań

wejściowych systemu od oddziaływań wyjściowych. Na tej podstawie moŜna traktować

kaŜdy system jako przetwornik oddziaływań (wejściowych w wyjściowe).

Gdy rozwaŜania dotyczą tylko jednego systemu, nie naleŜy zapominać,

Ŝe

jest on

jedynie fragmentem rzeczywistości, której cała reszta nadal przecieŜ istnieje. Znaczy to,

Ŝe

wyodrębnienie jednego systemu jest równoznaczne z podziałem całej rzeczywistości na dwa

systemy, z których jednym jest system rozpatrywany, drugim zaś reszta rzeczywistości

określana jako

otoczenie

rozpatrywanego systemu. Na schematach cybernetycznych nie

zaznacza się otoczenia, uwaŜając jego istnienie za oczywiste. Konieczne jest jednak

zaznaczanie, za pomocą strzałek, oddziaływań otoczenia na system oraz oddziaływań systemu

na otoczenie.

3. Rygory metody systemowej

Stosowanie metody systemowej wymaga przestrzegania kilku rygorów.

Ścisłość.

System powinien być określony, aby było wiadomo, co do niego naleŜy, a co nie

naleŜy. Określenie systemu moŜe być nawet bardzo ogólne, ale nie moŜe być ogólnikowe.

Niezmienność.

Określenie systemu powinno być niezmienne w całym toku rozwaŜań. Jest

niedopuszczalne,

Ŝeby

jakieś elementy były czasem traktowane jako naleŜące do systemu,

czasem zaś jako nie naleŜące.

Rygor ten nie oznacza niezmienności systemu, lecz niezmienność jego określenia.

Chodzi o to,

Ŝe

w praktyce zmiany systemów nie tylko zachodzą, ale są nawet nieuniknione,

poniewaŜ przetwarzanie oddziaływań polega na przetwarzaniu energii, a droga przepływu

energii ulega zmianom spowodowanym przez ten przepływ. Na przykład maszyna przetwarza

surowce w wyroby, ale i sama jest wskutek tego przetwarzana, gdyŜ zuŜywa się. Określenie

systemu powinno być jednak takie,

Ŝeby

zachodzące w nim zmiany mieściły się w ramach

jego określenia.

Zupełność.

Podział systemu na podsystemy powinien być zupełny. Znaczy to,

Ŝe

system nie

moŜe zawierać elementów nie naleŜących do

Ŝadnego

z jego podsystemów.

Rygor ten odgrywa rolę np. w traktowaniu torów oddziaływań jednego podsystemu na

inny. JeŜeli tor tylko przenosi oddziaływania, to uwaŜa się go za nie istniejący, tak jak gdyby

podsystemy były połączone ze sobą bezpośrednio. Natomiast jeŜeli tor przetwarza

oddziaływania, to musi być uwidoczniony jako osobny podsystem pośredniczący między

dwoma podsystemami. Na przykład, jeŜeli system składa się z dwóch maszyn połączonych

przewodami, w których uwzględnia się straty energii do otoczenia, to na schemacie naleŜy

zaznaczyć nie tylko obie maszyny jako podsystemy, lecz takŜe przewody jako pośredniczący

między nimi podsystem. Podobnie jeŜeli sekretarka przekazuje polecenia zwierzchnika do

podwładnego w sposób zniekształcony, to i ona powinna być uwidoczniona jako podsystem.

Rozłączność.

Podział na systemy powinien być rozłączny. Znaczy to,

Ŝe

system nie moŜe

zawierać elementów naleŜących do kilku systemów na raz. PrzynaleŜność jakichś elementów

do jednego systemu musi więc być równoznaczna z tym,

Ŝe

na pewno nie naleŜą do

Ŝadnego

innego systemu.

Funkcjonalność.

Systemy powinny być wyodrębniane ze względu na spełniane funkcje, a nie

ze względu na oddzielność przestrzenną.

Naruszenie tego rygoru naleŜy do często popełnianych błędów w stosowaniu metody

systemowej. Wynikają one z braku zrozumienia,

Ŝe

w cybernetyce istotne jest zajmowanie się

działaniami, a nie przedmiotami. Spotyka się to u autorów, którym się wydaje,

Ŝe

gdy

przedstawią jakieś obiekty jako połączone ze sobą prostokąty na schemacie, to jest to juŜ

„podejście systemowe”, a tymczasem są to jedynie pozory mające sprawiać wraŜenie

nowoczesności ujęcia.

W technice przejawia się to w nieodróŜnianiu

organów,

tj. części urządzenia słuŜących

do robienia czegoś, od

członów,

tj. części urządzenia oddzielnych konstrukcyjnie (np.

znajdujących się w oddzielnych obudowach). Tymczasem moŜe się okazać,

Ŝe

jeden organ

składa się z kilku członów, albo

Ŝe

kilka organów stanowi jeden człon urządzenia. Tylko

organ, a nie człon, moŜe być traktowany jako system.

Podobnie w problematyce organizacji moŜna się nader często spotkać ze skłonnością

do traktowania osób jako systemów na takiej podstawie,

Ŝe

jeden człowiek jest czymś

oddzielnym od drugiego, a nie

Ŝe

jeden robi co innego niŜ drugi. Na przykład, gdy trzej

robotnicy podnoszą belki na komendy wydawane przez jednego z nich, to nie naleŜy uwaŜać,

Plik z chomika:

martuszkaaa

system-mm1.pdf

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: