Open systeem (systeemtheorie)
Open systeem is een systeem dat energie, materie en informatie uitwisselt met de omringende omgeving. De openheid van een systeem duidt op zijn voortdurende wisselwerking met de context, verandering onder invloed van externe factoren en het vermogen zich aan te passen aan veranderende omstandigheden.
Kern van het begrip
Een open systeem wordt gekenmerkt door het bestaan van:
- invoerstromen (grondstoffen, signalen, invloeden);
- uitvoerstromen (producten, resultaten, reacties);
- voortdurende uitwisseling met de omgeving via ingangen en uitgangen.
Zo'n systeem verandert zijn interne toestand als reactie op externe invloeden en beïnvloedt op zijn beurt de omgeving via zijn uitvoer.
Kenmerkende eigenschappen van open systemen
Open systemen bezitten een aantal kenmerkende eigenschappen:
- aanwezigheid van doorlaatbare grenzen die uitwisseling met de omgeving mogelijk maken;
- afhankelijkheid van de interne toestand van externe omstandigheden;
- vermogen tot aanpassing en zelforganisatie;
- deelname aan stromen van energie, materie en informatie;
- mogelijkheid tot ontwikkeling dankzij externe toevoer van middelen.
Open systemen bevinden zich vaak in een toestand van dynamisch evenwicht met de externe omgeving.
Open en gesloten systemen
Het tegendeel van open systemen zijn zogenoemde gesloten systemen, die minimaal met de externe omgeving interageren of worden gemodelleerd zonder rekening te houden met externe uitwisselingen.
In de werkelijkheid zijn de meeste natuurlijke, technische en sociale systemen open, terwijl gesloten systemen worden beschouwd als abstracte modellen om de analyse te vereenvoudigen.
Open systemen in de systeemanalyse
In de systeemanalyse wordt de openheid van een systeem in aanmerking genomen bij:
- het bepalen van de context van het systeem;
- het vaststellen van ingangen en uitgangen;
- het opstellen van modellen voor de uitwisseling van middelen en informatie;
- het analyseren van de stabiliteit, aanpassingsvermogen en evolutie van het systeem.
Inzicht in de openheid van een systeem maakt het mogelijk zijn gedrag in een dynamische omgeving correct te beoordelen en de invloed van externe veranderingen op interne processen mee te wegen.
Openheid en de levenscyclus van een systeem
Gedurende de levenscyclus staat een open systeem voortdurend in wisselwerking met zijn omgeving, wat van invloed is op:
- de verandering van zijn doelen en functies;
- de vernieuwing van structuur en samenstelling van elementen;
- de noodzaak tot aanpassing van functioneringsstrategieën.
De openheid van een systeem vereist regelmatige analyse van externe omstandigheden en adaptief beheer.
Voorbeelden van open systemen
- Biologische organismen die stoffen en energie uitwisselen met de omgeving.
- Organisaties die reageren op veranderingen in de markt, de regelgevende omgeving en sociale omstandigheden.
- Technische systemen die gegevens ontvangen van externe sensoren en externe objecten aansturen.
Methodologische aspecten
Bij het modelleren van open systemen dient men:
- rekening te houden met de dynamiek van de externe omgeving;
- de stromen tussen het systeem en de context te modelleren;
- de mechanismen voor aanpassing en regulering te beschrijven.
Modellen van open systemen maken vaak gebruik van de concepten van stabiel evenwicht, stromen en zelforganisatie.
Relatie met andere begrippen
- Systeem
- Systeemomgeving
- Systeemgrenzen
- Ingangen en uitgangen
- Functie
- Systeemmodel