Definitions of a system — הגדרות המערכת

הגדרות המערכת — למושג «מערכת» ישנן הגדרות רבות ושונות, המשמשות בהתאם להקשר, לתחום הידע ולמטרות המחקר. הדבר נובע מאופיו הבין-תחומי של הגישה המערכתית ומהתפתחות המושג עצמו.

סיבות לריבוי ההגדרות

ההבדלים בהגדרות המערכת נובעים ממספר גורמים:

• כפילות המושג: המערכת נתפסת הן כתופעה הקיימת באופן אובייקטיבי, והן כמודל או כשיטה לחקר המציאות, הנוצרת על ידי הסובייקט (האובייקטיבי והסובייקטיבי בניתוח מערכות).
• הקשר ותחום דעת: ההגדרות מותאמות לצרכיו של תחום ספציפי (ביולוגיה, הנדסה, כלכלה, סוציולוגיה, מדעי המחשב).
• מטרות המחקר: בהתאם למשימה (ניתוח מבנה, התנהגות, ניהול, תכנון) נעים הדגשים בהגדרה.
• רמת ההפשטה: ההגדרות יכולות להיות פילוסופיות כלליות, וגם מתמחות וממוסדות.
• התפתחות המושג: ההתפתחות ההיסטורית של תפיסות מערכתיות הובילה להוספת היבטים חדשים (מטרה, סביבה, צופה) להגדרות.

מרכיבים משותפים להגדרות

למרות ההבדלים, ניתוח רוב הניסוחים מאפשר לזהות מרכיבים מפתח משותפים המשקפים את התכונות המהותיות של מערכות:

• אלמנטים (רכיבים, חלקים): מרכיבי המערכת.
• קשרים (יחסים): אינטראקציות בין האלמנטים.
• מבנה: ארגון האלמנטים והקשרים.
• שלמות (אחדות): המערכת כישות אחודה, שתכונותיה אינן ניתנות לצמצום לתכונות החלקים.
• גבולות: הפרדת המערכת מהסביבה.
• אינטראקציה עם הסביבה: חילופין באמצעות כניסות ויציאות (מערכת פתוחה).
• מטרה או פונקציה: ייעוד המערכת או כיוון התנהגותה.

הגדרות שונות עשויות להדגיש מרכיב אחד או יותר מבין אלה.

סיווג גישות להגדרה

ניתן לסווג את הגדרות המערכת על פי הדגש העיקרי:

• דסקריפטיביות (תיאוריות): מתמקדות בתיאור אובייקטיבי של ההרכב (אלמנטים) והקשרים ביניהם. אופייניות לשלב המוקדם של תורת המערכות.
• קונסטרוקטיביות (תכליתיות): מדגישות את מטרת המערכת או פונקציתה, ארגונה להשגת תוצאה, ולעיתים קרובות כוללות את תפקיד הצופה או המתכנן.
• פונקציונליות (קיברנטיות): רואות במערכת ממיר כניסות ליציאות, תוך הדגשת ההתנהגות והניהול.
• מבניות-פונקציונליות: משלבות תיאור מבנה עם ציון פונקציות של האלמנטים או המערכת כולה.

דוגמאות להגדרות המערכת

בטבלה להלן מוצגות הגדרות שונות של המושג «מערכת» תוך ציון מחבריהן (אם ידועים) וניתוח הרעיונות המרכזיים והדגשים של כל ניסוח. הדבר מאפשר לראות את מגוון הגישות להבנת מושג יסוד זה.

השוואת הגדרות המושג "מערכת"

הגדרה	מחבר(ים)	ניתוח המושג / רעיון מפתח	דגש
קומפלקס של רכיבים מקיימי אינטראקציה.	ל. פון ברטלנפי	הגדרה בסיסית המדגישה את האינטראקציה כבסיס המערכת.	אינטראקציה, רכיבים
מכלול אלמנטים הנמצאים ביחסים מוגדרים זה עם זה ועם הסביבה.	ל. פון ברטלנפי	מוסיף לאלמנטים יחסים ואינטראקציה עם הסביבה.	אלמנטים, יחסים, סביבה
שלם המורכב מחלקים רבים. אנסמבל של מאפיינים.	ק. צ'רי	מדגיש את השלמות והאופי המורכב של המערכת.	שלמות, חלקים/מאפיינים
קבוצת אלמנטים קשורים זה בזה, המובדלת מהסביבה ומקיימת אינטראקציה עמה כשלם.	פ. י. פרגודוב, פ. פ. טרסנקו	הגדרה קלאסית המאחדת את המאפיינים המרכזיים: אלמנטים, קשרים, גבולות, אינטראקציה עם הסביבה ושלמות.	אלמנטים, קשרים, סביבה, שלמות
סידור, קבוצה או אוסף של דברים הקשורים או מתייחסים זה לזה באופן שביחד הם יוצרים אחדות, שלמות מסוימת; סידור של רכיבים פיזיים...	דיסטפנו	דגש על איחוד (סידור) הרכיבים (כולל פיזיים) לשלם אחד.	אחדות, שלמות, רכיבים (פיזיים)
שילוב של אלמנטים מקיימי אינטראקציה, מאורגנים להשגת מטרה אחת או יותר שנקבעו מראש.	ISO15288	הגדרה קונסטרוקטיבית מתקן הנדסת המערכות. מציגה במפורש מטרה וארגון.	אלמנטים, אינטראקציה, ארגון, מטרה
קבוצה סופית של אלמנטים פונקציונליים ויחסים ביניהם, המובדלת מהסביבה בהתאם למטרה מסוימת במסגרת מרווח זמן מסוים.	ו. נ. סגטובסקי	הגדרה קונסטרוקטיבית הכוללת אלמנטים פונקציונליים, יחסים, מטרה, סביבה ומסגרת זמן.	אלמנטים (פונקציונליים), יחסים, מטרה, סביבה, זמן
השתקפות בתודעת הסובייקט (החוקר, הצופה) של תכונות האובייקטים ויחסיהם בפתרון בעיית המחקר וההכרה.	יו. י. צ'רניאק	הגדרה סובייקט-מכוונת. מערכת כמודל מנטלי התלוי בצופה.	סובייקט/צופה, הכרה, מודל
מערכת S על אובייקט A ביחס לתכונה (איכות) אינטגרטיבית היא מכלול של אלמנטים הנמצאים ביחסים הגורמים לתכונה האינטגרטיבית הנתונה.	י. ב. אגושקובה, ב. ו. אחליבינינסקי	דגש על הופעת תכונות אינטגרטיביות (אמרג'נטיות) מתוך אינטראקציית האלמנטים ויחסיהם.	אמרג'נטיות, תכונות אינטגרטיביות
מכלול של אלמנטים משולבים ומקיימי אינטראקציה או תלות הדדית באופן סדיר, שנוצר להשגת מטרות מסוימות, כאשר היחסים בין האלמנטים מוגדרים ויציבים, וביצועי המערכת הכוללים טובים יותר מסכום פשוט של האלמנטים.	PMBOK	הגדרה מניהול פרויקטים. משלבת אינטגרציה, אינטראקציה, מטרה ואמרג'נטיות (ביצועים > סכום).	אינטגרציה, אינטראקציה, מטרה, אמרג'נטיות/סינרגיה
מכשיר המקבל כניסה אחת או יותר ומייצר יציאה אחת או יותר.	דרניק	הגדרה קיברנטית. מערכת כממיר, מודל «קופסה שחורה».	כניסות, יציאות, המרה
מכשיר, תהליך או מעגל... פונקציה... בעיבוד... מידע ו(או) אנרגיה ו(או) חומר...	ד. אליס, פ. לודוויג	הגדרה פונקציונלית המרחיבה את הקיברנטית; מצביעה על עיבוד זרימות.	פונקציה, תהליך, המרה (מידע/אנרגיה/חומר)
הפשטה מתמטית המשמשת מודל לתופעה דינמית.	ג. פרימן	נקודת מבט מתמטית. מערכת כמודל מתמטי של דינמיקה.	מודל, מתמטיקה, דינמיקה
מכלול משולב של אלמנטים מקיימי אינטראקציה, המיועד לביצוע שיתופי של פונקציה שנקבעה מראש.	ר. גיבסון	דגש על שיתוף פעולה של אלמנטים לביצוע פונקציה משותפת.	אינטגרציה, אינטראקציה, שיתוף פעולה, פונקציה
קבוצת אובייקטים יחד עם יחסים בין האובייקטים ובין מאפייניהם.	א. הול, ר. פייג'ין	הגדרה פורמלית, תיאוריית-קבוצות, הכוללת מאפייני אובייקטים.	אובייקטים, יחסים, מאפיינים
אוסף ישויות... הקולטות... כניסות ופועלות... לייצר... יציאות, במטרה... למקסם פונקציות מסוימות של כניסות ויציאות.	ר. קרשנר	הגדרה קיברנטית הכוללת מטרה כאופטימיזציה של פונקציית המרת כניסות/יציאות.	כניסות, יציאות, מטרה (אופטימיזציה של פונקציה)
תחום מוגבל במרחב ובזמן שבו חלקים-רכיבים מחוברים ביחסים פונקציונליים.	ג'. מילר	מדגיש גבולות מרחביים-זמניים וקשרים פונקציונליים בין החלקים.	גבולות (מרחב/זמן), יחסים פונקציונליים
מנקודת מבט מתמטית... מכלול יחסים בין... יחידות. ככל שהיחסים קשורים הדוקים יותר, כן מאורגנת המערכת יותר...	א. רפופורט	נקודת מבט מתמטית/מבנית, המתמקדת ביחסים ובמידת הארגון.	יחסים, ארגון
קבוצת פעולות (פונקציות), הקשורות במרחב ובזמן בקבוצת משימות מעשיות של קבלת החלטות והערכת התנהגות...	ס. סנגופטה, ר. אקוף	גישה פעולתית. מערכת כמכלול פונקציות/פעולות לפתרון בעיות ניהול.	פעולות/פונקציות, משימות, קבלת החלטות, ניהול
מונח... לציון... סידור מסודר... או מכלול... אלמנטים... הדרושים לביצוע פעולה מסוימת.	א. וילסון, מ. וילסון	מצביע על שני משמעויות: שלם מסודר (מבנה) וקבוצת אלמנטים לפעולה (פונקציה).	סידור/סדר, פעולה/פונקציה
קבוצה לא ריקה של אלמנטים... כאשר האלמנטים... נמצאים ביניהם ביחסים וקשרים מסוימים.	ג. קרבר	הגדרה מבנית מינימליסטית.	אלמנטים, יחסים/קשרים
מערכת מופשטת... קבוצה מחוברת חלקית של אובייקטים מופשטים...	ל. זאדה, צ'. דזואר	הגדרה פורמלית של מערכת מופשטת.	הפשטה, אובייקטים, קישוריות חלקית
קבוצת אלמנטים פעילים קשורים.	ו. לאנגה	הגדרה תמציתית המדגישה את הפעילות/פעולה של האלמנטים.	אלמנטים, קשרים, פעולה
כל צורה של התפלגות פעילות בשרשרת, הנתפסת על ידי צופה כלשהו כחוקית.	ג. פסק	גישה התנהגותית/קיברנטית עם דגש על חוקיות נצפית ותפקיד הצופה.	פעילות, חוקיות, צופה
קבוצת רכיבים קשורים... מסודרת ביחס ליחסים... המאופיינת באחדות המתבטאת בתכונות ופונקציות אינטגרליות...	ו. ס. טיוכטין	משלבת רכיבים, יחסים, סדר, אחדות ותכונות/פונקציות אינטגרטיביות.	רכיבים, יחסים, סדר, אחדות, תכונות אינטגרטיביות
מגוון יחסים וקשרים של אלמנטי הקבוצה המהווים אחדות שלמה... קבוצה מאורגנת...	א. ד. אורסול	דגש על מגוון הקשרים, השלמות והארגון.	יחסים/קשרים, מגוון, שלמות, ארגון
קומפלקס של רכיבים מעורבים סלקטיבית, שבהם האינטראקציה... מקבלת אופי של שיתוף פעולה הדדי... להשגת תוצאה שימושית ממוקדת.	פ. ק. אנוכין	גישה ביולוגית/פונקציונלית. דגש על «שיתוף פעולה הדדי» של הרכיבים להשגת «תוצאה שימושית» (מטרה/פונקציה).	רכיבים, שיתוף פעולה הדדי, תוצאה שימושית (מטרה/פונקציה)
	ל. א. בלומנפלד	הגדרה אופרציונלית מפורטת הכוללת קשרים, אי-ניתנות לחלוקה של אלמנטים, שלמות האינטראקציה עם הסביבה, שמירת זהות בעת אבולוציה.	אלמנטים, קשרים, אי-ניתנות לחלוקה, שלמות, סביבה, אבולוציה/זהות
קבוצות אובייקטים שבהן מתממש... יחס... ההגדרה הדואלית לה תהיה... קבוצות אובייקטים הניחנות ב... תכונות עם יחסים... קבועים.	א. י. אומוב	גישה לוגית-פילוסופית. מציע שתי הגדרות דואליות דרך אובייקטים/יחסים ואובייקטים/תכונות.	אובייקטים, יחסים, תכונות (מבנה לוגי)
הרכבה של חלקים (אלמנטים) המולידים יחד התנהגות או משמעות שאינן קיימות ברכיביה הנפרדים.	המועצה הבינלאומית להנדסת מערכות (INCOSE)	הגדרה מודרנית מהנדסת מערכות, המדגישה התנהגות או משמעות אמרג'נטית.	חלקים/אלמנטים, פעולה משותפת, התנהגות/משמעות אמרג'נטית

סיבות להיעדר הגדרה אחידה למערכת

• התפתחות ההבנה: עם הזמן התעצם מושג המערכת: מפרשנויות מוקדמות כ«קבוצה מאורגנת» ועד לשילוב מטרות, תפקיד הצופה ודרכי ייצוג המערכת.
• הקשר ומטרות המחקר: הגדרת המערכת תלויה במטרת הניתוח, ברמת הבחינה ובמשימת המחקר. בשלבים שונים של הניתוח מנוסחות הגדרות «עבודה» שונות, המדגישות את ההיבטים המהותיים ביותר.
• מגוון האובייקטים והגישות: מערכות שונות בטבען (למשל, מאורגנות היטב, מאורגנות בצורה לקויה, מאורגנות-עצמית), מה שמחייב מודלים וגישות שונים. במקרים מסוימים המטרה עשויה להיעדר מההגדרה (למשל, עבור אובייקטים טבעיים).
• מערכת כקונסטרוקציה קוגניטיבית: מערכת היא אמצעי להפשטה מודעת וייצוג המציאות. משימות תפיסה וניתוח שונות של המציאות דורשות בניית מודלים מערכתיים שונים.