1. Поняття системного аналізу і перше визначення системи

Системний аналіз виник у відповідь на вимоги практики, що поставила нас перед необхідністю вивчати і проектувати складні системи, управляти ними в умовах неповноти інформації, обмеженості ресурсів, дефіциту часу [1], [2], [3], [4]. Достатньо узагальнене визначення системного аналізу – це сукупність методологічних засобів, що використовуються для підготовки та обґрунтування рішень по складним проблемам політичного, соціально-економічного, екологічного, науково-технічного та іншого характеру. За ви-значеннями з [2], [4] системний аналіз - це синтез ідей і принципів теорії до-слідження операцій, методів теорії керування з можливостями сучасної комп’ютерної техніки. Можна сказати, що системний аналіз - це сучасний етап розвитку цих дисциплін. Слово «система» і пов'язані з ним терміни отримали широке розповсюдження. Це відбулося тому що на перший план все більш і більш виступає необхідність вивчення складних комплексів (сис-тем). Особливо важливу роль тут грають формалізовані моделі та методи сис-темного аналізу, що спрямовані на вирішення прикладних, практично важли-вих задач в різних сферах діяльності людини – в гуманітарній сфері: економі-ці, соціології та демографії, екології, в природознавстві: фізиці, техніці, біо-логії, та ін. Така необхідність визначається новими, більш досконалими під-ходами до розгляду складних процесів, ускладненням створюваних програм-но-технічних комплексів, пристроїв, технологій з якими працюють системні аналітики, економісти, соціологи, екологи та інші фахівці.

При дослідженні систем доводиться ставити і вирішувати як добре фо-рмалізовані в математичних термінах задачі, так і "слабо структуровані зада-чі", що формулюються на природній мові і вирішувані евристичними засоба-ми. Головне досягнення системного аналізу полягає в розробці методів пере-ходу від неформальних задач до формальних, від моделей типу "чорної скри-ньки" до моделей типу "білої скриньки". Більшість цих методів не формалізу-ється (в математичному значенні), але вони достатньо конкретні і придатні для практичного використовування. У відповідь на потреби вивчення склад-них систем виникла дисципліна «системний аналіз». Її, як це вже підкреслю-валося, природно вважати подальшим розвитком дослідження операцій і тео-рії керування, оскільки однією з центральних проблем системного аналізу є проблема прийняття рішень. В більшості випадків аналіз складних систем неможливий без використання комп’ютерної техніки. Тому прикладні методи та моделі системного аналізу основані на процедурах та алгоритмах, що роз-раховані на її використання.
Термін «системного аналізу» в російській мові не має точного аналога в іноземних мовах.

На початку шестидесятих років в США з'явився термін «system analysis» для позначення виникаючої тоді техніки аналізу складних систем, що розвивала перш за все методи дослідження операцій і вивчаючої, зокрема, ті способи представлення інформації, які полегшують досліднику формулювання мети операції. Дослідник операцій в закордонній літературі позначався словом «analyst». Для того, щоб підкреслити особливість кваліфі-кації фахівця, що займається аналізом і проектуванням складних систем, ста-ли використовувати термін «system analyst». Таким чином, термін «system analysis» було слід би перевести як «аналіз систем», але його одного разу пе-ревели як «системний аналіз», оскільки на англійську мову обидва ці терміну переводяться однаково. Термін «системний аналіз» несе набагато більше сми-слове навантаження: цим терміном називають велику самостійну дисципліну. Помітимо, що і в даний час термін «system analysis» розуміється в західних країнах як аналіз систем, як сукупність більш менш простих рецептів дослі-дження конкретних систем. В СРСР стала виникати синтетична дисципліна, що містить не тільки конкретні прийоми представлення інформації, але і фундаментальні розділи теорії.
Разом з терміном «системний аналіз» велике розповсюдження отримав і термін «теорія систем». Не дивлячись на широке використовування цього те-рміну, його єдине розуміння відсутнє. Так саме не вдається визначити доста-тньо чітко і сам термін «система». Але системний аналіз і теорія систем ще не вичерпують ту «системну термінологію», яка виникла в останні десятиріччя. Іс-нує ще одне поняття— «системний підхід», — ще більш розпливчате і нечітке. Проте, воно відображає певні тенденції, які стали особливо помітні в останні де-сятиріччя.
Почнемо з розгляду штучних, тобто створюваних людиною, систем. Будь-яка діяльність людини носить цілеспрямований характер. Найбільш чіт-ко це простежується на прикладі трудової діяльності. Мета, яку ставить перед собою людина, рідко досягається тільки завдяки його власних можливостей або зовнішніх засобів, які він має в даний момент часу. Такий збіг обставин називається проблемною ситуацією. Прикладом такої ситуації, що вимагає створення інформаційних (інтелектуальних) систем, є випадок, коли звичайні засоби збору і переробки інформації не забезпечують необхідної повноти і швидкості її обробки, що значно знижує якість прийняття управлінських рішень.

Проблемність існуючого положення усвідомлюється в декілька "ста-дій": від смутного відчуття, що "щось не так", до усвідомлення потреби, потім до виявлення проблеми і, нарешті, до формулювання мети. Мета — це суб'єк-тивний образ (абстрактна модель) неіснуючого, але бажаного стану середо-вища, який би вирішив дану проблему. Тому система (штучна) - це засіб до-сягнення мети.

Це визначення штучної системи висуває на перший план цільову підле-глість всіх сторін організації системи, Проте навіть на простих прикладах ви-являються складнощі: відповідність між метою і системами не завжди одно-значно (одна система може бути пов'язаний з декількома метою, одній меті можуть відповідати різні системи) і не завжди очевидно (виявити дійсну мету існуючої системи непросто). Проте цільове призначення системи — це її по-чаткова, головна властивість.
2. Матеріальна або нематеріальна система

З одного боку, деякі дослідники в своїх визначеннях прагнули підкреслити матеріальність систем - замінювали термін елемент термінами річ, об'єкт, предмет. І хоча останні можна трактувати і як абстрактні об'єкти або предмети дослідження, все ж таки автори хотіли звернути увагу на матеріальність системи. З іншого боку, систему можна трактувати тільки як абстрактне відображення, тобто як щось, іс-нуюче лише в свідомості дослідника, аналітика. Некоректність суперечки про матеріальність і нематеріальність системи показав В.Г.Афанасьев: "...об’єктивно існуючі системи - поняття системи; поняття системи, що використовується як ін-струмент пізнання системи, - знову реальна система, знання про яку збагатили на-шими системними уявленнями; - така діалектика об'єктивного і суб'єктивного в сис-темі...". Цей ланцюжок логічних міркувань можна відобразити на рис.1.

Матеріальний
стан




Нематеріальний
стан



Матеріальний
стан

Рис.1. Матеріальний і нематеріальний стани системи.

В понятті система (як і будь-якої іншої категорії пізнання) об'єктивне і суб'єктивне складають діалектичну єдність, і слід говорити не про матеріаль-ність або нематеріальність системи, а про підхід до об'єктів дослідження як до систем, про різне представлення їх на різних стадіях пізнання або створення. Наприклад, Ю.І.Черняк показує, що один і той же об'єкт на різних етапах його розгляду може бути представлений в різних аспектах, і відповідно пропонує одну і ту ж систему розглядати на різних рівнях існування: філософському (тео-ретико-пізнавальному), науково-дослідному, проектному, інженерному і т.д. - аж до матеріального втілення.

3. Поняття, що характеризують склад та функціонування систем

Поняття, що входять у визначення системи, тісно пов'язані між собою, і не можуть бути визначений незалежно, а визначаються, як правило, одне через інше. Тому прийняту послідовність їх викладу слід вважати умовною.
Елемент. У роботах багатьох дослідників вважається, що елемент системи - це найпростіша частина системи, яку не можна поділити. Проте відповідь на питання, що можна визначити такою частиною, може бути неоднозначною. На-приклад, як елементи столу можна назвати "ніжки, ящики, кришку і т. д.", а мож-на — "атоми, молекули", залежно від того, яка задача стоїть перед дослідником.
Приймемо наступне визначення: елемент - це межа розподілу системи з то-чки зору (аспекту) розв’язку конкретної задачі, поставленої мети.
Систему можна розподіляти на елементи різними способами залежно від формулювання задачі, мети і її уточнення в процесі проведення системного до-слідження. При необхідності можна змінювати принцип розподілу, виділяти інші елементи і одержувати за допомогою нового розбиття більш адекватне уявлення про аналізований об'єкт або проблемну ситуацію. Для визначення елемент вико-ристовувалося поняття мета, яке буде охарактеризоване нижче (поняття, що вхо-дять у визначення системи, як говорилося вище, не можуть бути визначені неза-лежно один від одного), тому була зроблена спроба не використовувати поняття мети, а поставити поряд з ним поняття аспекту розгляду задачі, хоча точніше ви-користовувати поняття мета.
Компоненти і підсистеми. При багаторівневому розчленовуванні системи використовуються терміни, які передбачені в теорії систем: складні системи прийнято спочатку ділити на підсистеми. або на компоненти.
Підсистема – це відокремлена, відносно незалежна частина системи, що володіє властивостями системи, зокрема, має підціль а також інші властивос-ті - цілісність, комунікативність і т.ін. Підсистема перш за все орієнтована на до-сягнення власної підцілі Якщо ж частини системи не володіют