Sistema chiuso (teoria dei sistemi)

Sistema chiuso

Sistema chiuso — è un sistema che praticamente non scambia energia, materia o informazioni con l'ambiente circostante. Nell'analisi dei sistemi il concetto di sistema chiuso viene utilizzato per descrivere modelli e oggetti il cui funzionamento può essere considerato autonomo rispetto alle influenze esterne.

Caratteristiche generali

Un sistema chiuso è caratterizzato dai seguenti aspetti:

• assenza o riduzione al minimo dei flussi di materia, energia e informazioni tra il sistema e l'ambiente;
• autonomia di funzionamento — lo stato e il comportamento del sistema sono determinati dalle sue strutture e dai suoi processi interni;
• relativa indipendenza dalle variazioni dell'ambiente esterno;
• limitatezza delle risorse e delle possibilità di sviluppo all'interno del sistema.

I sistemi completamente chiusi nella realtà si incontrano molto raramente. Tuttavia il modello di sistema chiuso viene spesso utilizzato per un'analisi semplificata dei processi, quando l'influenza dei fattori esterni può essere trascurabilmente piccola o è deliberatamente esclusa.

Caratteristiche distintive dei sistemi chiusi

• Isolamento dall'ambiente — i legami del sistema con gli oggetti esterni sono assenti o estremamente trascurabili.
• Circuito di funzionamento chiuso — i processi si svolgono all'interno del sistema senza afflusso o deflusso di influenze esterne.
• Costanza della struttura — le limitazioni dell'influenza esterna favoriscono la conservazione della struttura e dei legami interni.
• Determinismo del comportamento — nel modello si presuppone che lo stato del sistema sia completamente determinato dalle sue leggi interne e dalle condizioni iniziali.

Esempi di sistemi chiusi

• sistema termico idealizzato, isolato dall'ambiente circostante (nell'ambito del modello termodinamico);
• sistema tecnico autonomo in una camera di prova con condizioni costanti;
• modelli matematici chiusi, in cui tutti i parametri di ingresso e di uscita sono fissi e definiti.

È importante comprendere che nella pratica i sistemi assolutamente chiusi non esistono quasi mai — qualsiasi sistema reale interagisce in misura maggiore o minore con l'ambiente circostante.

Il sistema chiuso nell'analisi dei sistemi

Nell'analisi dei sistemi i modelli di sistemi chiusi vengono utilizzati per:

• semplificare l'analisi di processi complessi escludendo i fattori esterni;
• studiare le regolarità interne del funzionamento dei sistemi;
• costruire modelli di base, che vengono poi resi più complessi tenendo conto dell'apertura;
• verificare ipotesi sul comportamento dei sistemi in condizioni stabili.

L'analisi dei sistemi chiusi consente di individuare i principi fondamentali del funzionamento dei meccanismi interni del sistema, prima di passare alla considerazione delle influenze esterne.

Limitazioni del modello di sistema chiuso

Il modello di sistema chiuso presenta una serie di limitazioni:

• impossibilità di tener conto delle proprietà adattive dei sistemi reali;
• mancata considerazione dell'impatto delle variazioni dell'ambiente esterno;
• impossibilità di descrivere i processi di autosviluppo e di autoorganizzazione;
• applicabilità limitata per sistemi dinamici ed in evoluzione.

Pertanto, nell'analisi dei sistemi, la modellazione di sistemi chiusi rappresenta, di norma, una fase intermedia della ricerca, di transizione verso modelli più completi di sistemi aperti.

Sistemi chiusi e sistemi aperti

Il sistema chiuso si contrappone al sistema aperto, che scambia attivamente energia, materia e informazioni con l'ambiente esterno.

Confronto delle caratteristiche principali:

Caratteristica	Sistema chiuso	Sistema aperto
Scambio con l'ambiente esterno	Assente o minimo	Scambio attivo
Dipendenza dall'ambiente	Indipendente	Dipendente
Capacità di adattamento	Limitata	Sviluppata
Possibilità di evoluzione	Bassa	Alta

Relazione con altri concetti

Il concetto di sistema chiuso è collegato ai concetti fondamentali dell'analisi dei sistemi:

• Sistema
• Ambiente del sistema
• Confini del sistema
• Sistema aperto
• Modello del sistema
• Struttura del sistema

Vedere anche

• Approccio sistemico
• Teoria dei sistemi
• Modellazione