Closed system (systems theory) — سیستم بسته
سیستم بسته
سیستم بسته سیستمی است که عملاً هیچ تبادل انرژی، ماده یا اطلاعاتی با محیط پیرامون خود ندارد. در تحلیل سیستمها، مفهوم سیستم بسته برای توصیف مدلها و اشیایی به کار میرود که عملکرد آنها را میتوان بهصورت مستقل از تأثیرات خارجی در نظر گرفت.
ویژگیهای کلی
سیستم بسته با مشخصههای زیر توصیف میشود:
- نبود یا به حداقل رسیدن جریانهای ماده، انرژی و اطلاعات میان سیستم و محیط؛
- استقلال عملکردی — حالت و رفتار سیستم توسط ساختارها و فرآیندهای درونی آن تعیین میشود؛
- استقلال نسبی از تغییرات محیط خارجی؛
- محدودیت منابع و امکانات توسعه درون سیستم.
سیستمهای کاملاً بسته در واقعیت بسیار نادر هستند. با این حال، مدل سیستم بسته اغلب برای تحلیل سادهشدهی فرآیندها به کار میرود، هنگامی که تأثیر عوامل خارجی ناچیز یا عمداً حذف شده باشد.
ویژگیهای متمایز سیستمهای بسته
- انزوا از محیط — پیوندهای سیستم با اشیاء خارجی یا وجود ندارد یا بسیار ناچیز است.
- حلقهی بستهی عملکرد — فرآیندها درون سیستم بدون ورود یا خروج تأثیرات خارجی جریان دارند.
- ثبات ساختار — محدودیت تأثیر خارجی به حفظ ساختار و پیوندهای درونی کمک میکند.
- قطعیبودن رفتار — در مدل فرض میشود که حالت سیستم کاملاً توسط قوانین درونی و شرایط اولیهی آن تعیین میگردد.
نمونههایی از سیستمهای بسته
- سیستم حرارتی ایدهآلسازیشده که از محیط پیرامون ایزوله شده است (در چارچوب مدل ترمودینامیکی)؛
- سیستم فنی مستقل در محفظهی آزمایشی با شرایط ثابت؛
- مدلهای ریاضی بسته که در آنها تمام پارامترهای ورودی و خروجی ثابت و از پیش تعریفشدهاند.
درک این نکته اهمیت دارد که در عمل، سیستمهای کاملاً بسته تقریباً وجود ندارند — هر سیستم واقعی به نحوی با محیط پیرامون خود در تعامل است.
سیستم بسته در تحلیل سیستمها
در تحلیل سیستمها، مدلهای سیستم بسته برای موارد زیر به کار میروند:
- سادهسازی تحلیل فرآیندهای پیچیده از طریق حذف عوامل خارجی؛
- مطالعهی قانونمندیهای درونی عملکرد سیستمها؛
- ساخت مدلهای پایه که سپس با لحاظ کردن باز بودن سیستم پیچیدهتر میشوند؛
- آزمون فرضیهها دربارهی رفتار سیستمها در شرایط پایدار.
تحلیل سیستمهای بسته امکان شناسایی اصول بنیادی عملکرد مکانیزمهای درونی سیستم را فراهم میآورد، پیش از آنکه به لحاظ کردن تأثیرات خارجی پرداخته شود.
محدودیتهای مدل سیستم بسته
مدل سیستم بسته دارای محدودیتهای متعددی است:
- ناتوانی در لحاظ کردن خواص انطباقی سیستمهای واقعی؛
- نادیده گرفتن تأثیر تغییرات محیط خارجی؛
- نبود امکان توصیف فرآیندهای خودتکاملی و خودسازماندهی؛
- قابلیت اجرای محدود برای سیستمهای پویا و تکاملیابنده.
از این رو، در تحلیل سیستمها، مدلسازی سیستمهای بسته معمولاً مرحلهای میانی در پژوهش است که گذاری به مدلهای کاملتر سیستمهای باز محسوب میشود.
سیستمهای بسته و باز
سیستم بسته در مقابل سیستم باز قرار میگیرد؛ سیستمی که بهطور فعال انرژی، ماده و اطلاعات را با محیط خارجی مبادله میکند.
مقایسهی ویژگیهای اصلی:
| ویژگی | سیستم بسته | سیستم باز |
|---|---|---|
| تبادل با محیط خارجی | وجود ندارد یا حداقل است | تبادل فعال |
| وابستگی به محیط | مستقل | وابسته |
| توانایی انطباق | محدود | توسعهیافته |
| امکان تکامل | پایین | بالا |
ارتباط با مفاهیم دیگر
مفهوم سیستم بسته با مفاهیم پایهی تحلیل سیستمها مرتبط است:
- سیستم
- محیط سیستم
- مرزهای سیستم
- سیستم باز
- مدل سیستم
- ساختار سیستم
همچنین ببینید
- رویکرد سیستمی
- نظریهی سیستمها
- مدلسازی