System — מערכת
מערכת (מיוונית עתיקה: σύστημα, «שלם המורכב מחלקים; חיבור») — קבוצת יסודות הנמצאים ביחסים וקשרים זה עם זה, ויוצרים שלמות ואחדות מסוימת.[1]
הצורך להשתמש במונח "מערכת" עולה במקרים שבהם יש לציין שהאובייקט הנדון הוא גדול, מורכב, ואינו ניתן להבנה מלאה מיידית, אך יחד עם זאת מהווה דבר מה שלם ואחיד. בניגוד למושגים "קבוצה" או "אוסף", המושג מערכת שם דגש על סדר, שלמות וקיום חוקיות בבנייה, בתפקוד ובהתפתחות.
הרעיון הכללי
המושג המרכזי בתורת המערכות ובגישה המערכתית בכלל הוא מושג המערכת. מחברים רבים ניתחו מושג זה ופיתחו הגדרות למערכת ברמות פורמליזציה שונות. הגדרה היא מודל לשוני של מערכת, ולכן שוני במטרות ובדרישות מהמודל מוביל להגדרות שונות.
בספרות המדעית קיימות הגדרות רבות של מערכת, המתייחסות הן למערכות כלליות והן למערכות ספציפיות מסוגים שונים. בהתאם לסוגי המשימות השונים — מדעיות, הנדסיות, חברתיות או כלכליות — ניתן לזהות שלוש נקודות מבט להגדרת מערכת:
- מערכת נבחנת כמכלול מקושר של אובייקטים חומריים — גישה זו שימושית בחקר תופעות טבע או תהליכי ייצור חומרי;
- מערכת נתפסת כאילו מורכבת משני חלקים: מצד אחד מכלול של אובייקטים חומריים, ומצד שני מידע על מצביהם. גישה זו מקובלת בתיאור תהליכי ניהול הייצור החומרי;
- מערכת נבחנת בהיבט מידעי טהור, כלומר כמכלול מסוים של יחסים (קשרים, מידע). גישה זו משמשת במשימות הקשורות ליחסים חברתיים-כלכליים ותהליכי ניהול.
אין הגדרה אחת, מוכרת אוניברסלית. מחברים ובתי ספר מדעיים שונים מציעים גישות הגדרה משלהם, לרוב בהתאם לספציפיות של תחום הדעת (למשל ביולוגיה, טכנולוגיה, מדעי החברה) או למשימות המחקר הספציפיות. השאלה "מהי מערכת" מסתכמת במידה רבה בשאלה "מה נכנה מערכת" בהקשר הנתון.
מערכת — מונח המשמש כאשר רוצים לאפיין את האובייקט הנחקר או המתוכנן כדבר מה שלם, מקושר, מורכב, שאי-אפשר לתת לגביו מיד תיאור מלא וממצה, להציגו, לשרטטו גרפית או לתארו בביטוי מתמטי, נוסחה, משוואה וכדומה.
בשלבים שונים של ייצוג האובייקט כמערכת, ובמצבים שונים, ניתן להשתמש בהגדרות שונות של מערכת. יתר על כן, ככל שהתפיסה של המערכת מתעדנת, עם המעבר לרמה זו או אחרת של תיאורה, לשלב זה או אחר של המחקר — הגדרת המערכת לא רק יכולה אלא גם צריכה להתעדן.
ברמת ההפשטה הגבוהה ביותר, שבה מכלילים את תכונותיהן של כל המערכות, ניתן לתת שתי הגדרות משלימות של מערכת, המתאימות לשני ההיבטים החשובים ביותר של הפעילות האנושית — הכרת המציאות והשפעה חוזרת עליה:
- מערכת היא השתקפות בתודעת הסובייקט של תכונות האובייקטים ויחסיהם בפתרון משימת המחקר וההכרה;[2][3]
- מערכת היא אופן השימוש של הסובייקט בתכונות האובייקטים וביחסים שביניהם בפתרון משימת התכנון, ההפעלה או הניהול.
תכונות-מפתח (מאפיינים) של מערכת
חרף ריבוי הגישות (ראו הגדרות מערכת), רוב התיאורים של מערכת כוללים את המאפיינים הבסיסיים הבאים:
- יסודות (רכיבים, חלקים): יחידות המרכיבות את המערכת, שאינן ניתנות לחלוקה נוספת ברמת הניתוח הנתונה.[4]
- קשרים ויחסים: אינטראקציות יציבות או תלויות הדדיות בין היסודות, המאחדות אותם לשלם אחד ומגבילות את מידות החופש שלהם.[5][6]
- מבנה: אופן ארגון היסודות והקשרים, סדר האינטראקציות שלהם המבטיח את יציבות המערכת.[7]
- שלמות: תכונת המערכת לתפקד כישות אחת. תכונות המערכת כשלם אינן מצטמצמות לסכום פשוט של תכונות יסודותיה.[8]
- גבולות: קו מותנה או ממשי המפריד את המערכת מהסביבה החיצונית. הגדרת הגבולות תלויה בצופה ובמטרות הניתוח.
- אינטראקציה עם הסביבה: חילופי חומר, אנרגיה או מידע עם הסביבה דרך כניסות ויציאות.[9]
- מטרה או פונקציה: ייעוד המערכת, המצב הרצוי או תוצאת התנהגותה. המטרה יכולה להיות פנימית או מוכתבת מבחוץ (למשל, על ידי מערכת-על או הצופה).
תכונות בסיסיות (עקרונות) של מערכות
למערכות יש תכונות משותפות המתבטאות ללא תלות בטבען:
- אמרג'נטיות (סינרגיות, הוליזם): הופעת איכויות חדשות במערכת שאינן נמצאות ביסודותיה בנפרד. יכולות המערכת כשלם עשויות לעלות על סכום יכולות חלקיה.[10]
- היררכיות: ארגון המערכת לפי רמות. כל יסוד יכול להיבחן כמערכת-משנה (מערכת ברמה נמוכה יותר), והמערכת עצמה היא חלק ממערכת-על (מערכת ברמה גבוהה יותר).[11]
היבטים דינמיים של מערכת
מערכות קיימות ומשתנות בזמן:
- מצב: תיעוד ערכי הפרמטרים המרכזיים של המערכת ברגע מסוים.[12]
- התנהגות: תהליך שינוי מצבי המערכת בזמן תחת השפעת גורמים פנימיים וחיצוניים.[13]
- התפתחות: שינוי חוקי, לרוב בלתי הפיך, של המערכת המוביל להיווצרות מבנים, פונקציות או איכויות חדשות.
- מחזור חיים: רצף השלבים שדרכם עוברת המערכת מהרעיון ועד להוצאתה משימוש.
טיפולוגיית מערכות (סוגים עיקריים)
מערכות מסווגות לפי מאפיינים שונים לצורך נוחות הניתוח:
לפי אינטראקציה עם הסביבה:
- פתוחות: מחליפות באופן פעיל חומר, אנרגיה, מידע עם הסביבה. רוב המערכות הממשיות הן פתוחות.[14]
- סגורות: מחליפות עם הסביבה רק אנרגיה, אך לא חומר.
- מבודדות: אינן מחליפות עם הסביבה לא חומר ולא אנרגיה (מודל תיאורטי).
לפי מקור:
- טבעיות (ממקור הטבע): ביולוגיות, גיאולוגיות, קוסמיות וכדומה.
- מלאכותיות (יצירת האדם): טכניות, ארגוניות, חברתיות, תוכנתיות וכדומה.
- מעורבות (היברידיות).
לפי יכולת ניבוי ההתנהגות:
- דטרמיניסטיות: ההתנהגות נקבעת לחלוטין על ידי המצב ההתחלתי והכניסות.
- הסתברותיות (סטוכסטיות): ההתנהגות מתוארת על ידי חוקים הסתברותיים.
לפי אופי השינויים בזמן:
- סטטיות: הפרמטרים והמבנה אינם משתנים עם הזמן.
- דינמיות: המצב משתנה עם הזמן.
לפי מורכבות:
- פשוטות: מספר קטן של יסודות וקשרים, ניתנות לתיאור בנקל.
- מורכבות: מספר גדול של יסודות, קשרים מגוונים, התנהגות לא-לינארית, קושי רב בתיאור ובניהול.[15]
סיווגים מפורטים יותר מוצגים במאמר סיווג מערכות.
חקר ומידול מערכות
חקר המערכות עוסקים בו תורת המערכות, הגישה המערכתית, ניתוח מערכות, קיברנטיקה, הנדסת מערכות ודיסציפלינות מדעיות והנדסיות נוספות. הכלי המרכזי לחקר הוא המידול — בניית מודלים המייצגים את המערכת בצורה פשוטה לצורך ניתוח, תחזית או תכנון, למשל:
- קופסה שחורה (מודל פונקציונלי): המערכת נבחנת כממיר אותות כניסה לאותות יציאה.
- מודל מתמטי (מופשט): המערכת מוגדרת כקבוצת יסודות ויחסים (מודל גרפי או אלגברי). למשל, «הפשטה מתמטית, מודל של תופעה דינמית».
- מודל מבני: המערכת כרשת של יסודות וקשרים (ראו הגדרות הול ואורסולה).
ריבוי ההגדרות
תיאורה וגבולותיה של כל מערכת תלויים בצופה (חוקר, מתכנן, משתמש) ובמטרות הבחינה (ראו אובייקטיבי וסובייקטיבי בניתוח מערכות). דבר זה מוביל לקיומן של הגדרות שונות רבות של מערכת, המדגישות היבטים שונים שלה. התפתחות הדעות בשאלה מהי מערכת נדונה במאמר מושג המערכת.
דוגמאות להגדרות:
- מכלול רכיבים מקיימי אינטראקציה. (ל. פון ברטלנפי)
- אוסף יסודות הנמצאים ביחסים מסוימים זה עם זה ועם הסביבה. (ל. פון ברטלנפי)
- שלם המורכב מחלקים רבים. מכלול מאפיינים. (ק. צ'רי)
- קבוצת יסודות מקושרים, הנבדלת מהסביבה ומקיימת עמה אינטראקציה כשלם. (פ. י. פרגודוב, פ. פ. טרסנקו)
- סידור, קבוצה או אוסף של דברים הקשורים או המתייחסים זה לזה באופן שיחדיו הם יוצרים אחדות ושלמות; סידור רכיבים פיזיים הקשורים או המתייחסים זה לזה באופן שהם מהווים או פועלים כיחידה שלמה. (דיסטפנו)
- שילוב של יסודות מקיימי אינטראקציה, המאורגנים להשגת מטרה אחת או יותר שנקבעו. (ГОСТ Р ИСО МЭК 15288–2005)
- קבוצה סופית של יסודות פונקציונליים ויחסים ביניהם, המוצאת מהסביבה בהתאם למטרה מסוימת במסגרת מרווח זמן מסוים. (ו. נ. סגטובסקי)
- השתקפות בתודעת הסובייקט (החוקר, הצופה) של תכונות האובייקטים ויחסיהם בפתרון משימת המחקר וההכרה. (יו. י. צ'רניאק)
- מערכת S על אובייקט A ביחס לתכונה (איכות) אינטגרטיבית היא אוסף יסודות הנמצאים ביחסים המולידים את אותה תכונה אינטגרטיבית. (י. ב. אגושקובה, ב. ו. אחליבינינסקי)
- אוסף יסודות משולבים ומקיימי אינטראקציה או תלות הדדית סדירה, שנוצר להשגת מטרות מסוימות, כאשר היחסים בין היסודות מוגדרים ויציבים, והביצועים הכוללים או התפקוד הכולל של המערכת טובים מסכום פשוט של היסודות. (PMBOK)
ספרות
- ברטלנפי ל. פון. תורת המערכות הכללית. — מוסקווה: פרוגרס, 1969.
- סדובסקי ו.נ. יסודות תורת המערכות הכללית. — מוסקווה: נאוקה, 1974.
- בלאוברג י.ו., סדובסקי ו.נ., יודין א.ג. הגישה המערכתית וניתוח מערכות. — מוסקווה: נאוקה, 1977.
- פרגודוב פ.י., טרסנקו פ.פ. מבוא לניתוח מערכות. — מוסקווה: וישאיה שקולה, 1989.
- מערכת // האנציקלופדיה הפילוסופית החדשה: ב-4 כרכים / מכון לפילוסופיה, האקדמיה הרוסית למדעים. — מוסקווה: מיסל, 2001.
- מערכת // ויקיפדיה. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Система (תאריך גישה: 28.04.2025).
- וולקובה ו.נ., קוזלוב ו.נ. — ניתוח מערכות וקבלת החלטות. מילון-עזר. מוסקווה: וישאיה שקולה, 2004
- וולקובה ו.נ., דניסוב א.א. — תורת המערכות וניתוח מערכות: ספר לימוד לאוניברסיטאות. מוסקווה: הוצאת יוראיט, 2025
- וולקובה ו.נ. — מקורות ופרספקטיבות התפתחות מדעי המערכות. סנקט-פטרבורג: פוליטק-פרס, 2022
- מחקרי מערכות. שנתון. מוסקווה: הוצאת נאוקה, 1969–88
הערות
- ↑ «Комплекс элементов, находящихся во взаимодействии.» — Л. фон Берталанфи, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 17.
- ↑ «система есть отражение в сознании субъекта свойств объектов и их отношений в решении задачи исследования, познания;» — Ю. И. Черняк, статья «Системный анализ в управлении экономикой».
- ↑ «Система — это результат выбора исследователя, связанный с его целью и методологией.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 20.
- ↑ «Элемент — это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 25.
- ↑ «Связь — это ограничение степени свободы элементов.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 25.
- ↑ «Существенным моментом характеристики любой системы является выделение... системообразующих связей и отношений.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 83.
- ↑ «...структура системы — это совокупность отношений между ее частями.» — А. Рапопорт, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 64.
- ↑ «При этом под системой в первом приближении понимается множество взаимосвязанных элементов, выступающее как определенная целостность.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 16.
- ↑ «Система как относительно обособленная целостность противостоит среде, окружению.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 83.
- ↑ «Целостность (эмерджентность) проявляется в системе в появлении... у нее новых свойств, отсутствующих у элементов.» — В.Н. Волкова, А.А. Денисов, Теория систем и системный анализ. С. 59.
- ↑ «Следствием иерархического строения системы является возможность последовательного включения систем более низкого уровня в системы более высокого уровня.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
- ↑ «В каждый данный момент времени система находится в некотором состоянии...» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
- ↑ «...последовательный набор состояний системы образует ее поведение.» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 84.
- ↑ «Замкнутая система — это система, изолированная от окружающей среды... В противоположность этому открытая система имеет «входы» и «выходы»...» — А. Рапопорт, Системные исследования. Ежегодник 1969. С. 61.
- ↑ «...к категории сверхсложных систем мы относим человеческий мозг, сообщества организмов, сложнейшие производственные объединения, социальный строй общества...» — В. Н. Садовский, Основания общей теории систем. С. 3.
ראו גם
- גישה מערכתית
- ניתוח מערכות
- תורת המערכות
- מושג המערכת
- הגדרות מערכת
- תכונות מערכות
- מבנה מערכת
- יסוד מערכת
- קשרים במערכות
- סביבת מערכת
- גבולות מערכת
- אמרג'נטיות
- היררכיה
- מודל מערכת