Structuur van een systeem

Structuur van een systeem — een van de fundamentele begrippen van de systeemanalyse, dat de manier van organisatie van de elementen van een systeem en de aard van de verbanden daartussen weergeeft. De structuur bepaalt de interne opbouw van het systeem en zorgt voor zijn samenhang, stabiliteit en het vermogen te functioneren als een geheel object.

Algemene definitie

Structuur is de verzameling van essentiële verbanden tussen de elementen van een systeem, die de manier van hun geordende wisselwerking bepaalt. Ze zorgt voor samenhang, geeft het systeem specifieke eigenschappen die het onderscheiden van een eenvoudige som van de samenstellende componenten.

Rol van de structuur in de systeemanalyse

In de systeemanalyse vervult de structuur de volgende functies:

• organiseert de interne ruimte van het systeem;
• bepaalt de beperkingen op het gedrag van de elementen;
• beïnvloedt de functionaliteit en stabiliteit van het systeem;
• is een bron van emergente eigenschappen — kwaliteiten die niet herleidbaar zijn tot de eigenschappen van afzonderlijke delen.

Gestructureerdheid als eigenschap

Gestructureerdheid — een van de vier basale statische eigenschappen van systemen. Het betekent dat de elementen van een systeem niet autonoom zijn, maar op een bepaalde manier met elkaar verbonden zijn en een eenduidige samenhang vormen. De verbanden in een structuur kunnen zijn:

• fysiek (bijvoorbeeld draden, buizen);
• logisch (bijvoorbeeld gegevensafhankelijkheden);
• functioneel (bijvoorbeeld oorzaak-gevolginteracties);
• formeel en informeel (in organisaties).

Model van de structuur

Het model van de structuur van een systeem is een abstracte weergave van een verzameling essentiële verbanden tussen componenten. Er kunnen meerdere modellen van de structuur bestaan, en de keuze van een concreet model hangt af van het doel van de analyse. De definitie van de 'essentialiteit' van een verband is altijd oordeelkundig en afhankelijk van de onderzoeksdoelstellingen.

Typische structuurmodellen:

• grafisch (gerichte en ongerichte verbanden);
• matrixvorm (structurele adjacentie- en incidentiematrices);
• hiërarchisch (bomen en meerlaagse representaties);
• modulair (blokdecompositie).

Soorten structuren

Systemen kunnen verschillende soorten structuur bezitten:

• Formeel — vastgelegd in reglementen en documentatie;
• Informeel — ontstaat als gevolg van feitelijke interacties;
• Functioneel — bepaalt de verdeling van functies over de elementen;
• Fysiek — geeft de fysieke plaatsing van componenten aan;
• Logisch — abstract schema van onderlinge verbanden;
• Fractaal — structuur die zich op verschillende niveaus herhaalt (principe van zelfgelijkvormigheid).

Verband tussen structuur en emergentie

Een kernstelling van de systeemanalyse luidt: de structuur van een systeem is de bron van zijn emergente eigenschappen. Dit betekent dat dezelfde elementen, op verschillende manieren verbonden, systemen vormen met verschillende eigenschappen. Dit verklaart waarom het onmogelijk is een systeem te begrijpen door alleen de afzonderlijke elementen te bestuderen.

Problemen bij het modelleren van de structuur

Het bouwen van een structuurmodel gaat gepaard met een aantal moeilijkheden:

• de noodzaak om vooraf de samenstelling van het systeem te kiezen;
• onzekerheid bij het bepalen van de significantie van verbanden;
• het gelijktijdig bestaan van meerdere overlappende structuren (bijvoorbeeld hardware/software, formeel/informeel);
• subjectiviteit van beoordelingen bij de keuze van het model.

Structuur en ontwikkeling

De structuur kan in de loop van de tijd veranderen tijdens het functioneren of de ontwikkeling van het systeem. Daarbij onderscheidt men:

• functioneren — veranderingen zonder wijziging van de structuur;
• ontwikkeling — verandering van de structuur zelf, die nieuwe eigenschappen en mogelijkheden genereert.

Verband met andere begrippen

• Systeem
• Emergentie
• Hiërarchie
• Model
• Methode van systeemanalyse