Меню
Главная
УСЛУГИ
Авторизация/Регистрация
Реклама на сайте

 
Главная arrow Информатика arrow Теория информационных процессов и систем
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >

Структура

Система может быть представлена простым перечислением элементов или черным ящиком (моделью "вход – выход"). Однако чаще всего при исследовании объекта такого представления недостаточно, так как требуется выяснить, что собой представляет объект, что в нем обеспечивает выполнение поставленной цели, получение требуемых результатов. В этих случаях систему отображают путем расчленения на подсистемы, компоненты, элементы с взаимосвязями, которые могут носить различный характер, и вводят понятие структуры.

Структура (от лат. structure, означающего строение, расположение, порядок) отражает "определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство, строение" [1].

В сложных системах структура включает не все элементы и связи, между ними (в предельном случае, когда пытаются применить понятие структуры к простым, полностью детерминированным объектам, понятия структуры и системы совпадают), а лишь наиболее существенные компоненты и связи, которые мало меняются при текущем функционировании системы и обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Иными словами, структура характеризует организованность системы, устойчивую упорядоченность элементов и связей.

Структурные связи обладают относительной независимостью от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой, перенося закономерности, выявленные и отраженные в структуре одной из них па другие. При этом системы могут иметь различную физическую природу.

Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. При этом по мере развития исследований или в ходе проектирования структура системы может изменяться.

Структуры, особенно иерархические, могут помочь в раскрытии неопределенности сложных систем. Иными словами, структурные представления систем являются средством их исследования. В связи с этим полезно выделить определенные виды и формы представления структур.

Структурные представления могут являться средством исследования систем. Различные виды структур имеют специфические особенности и могут рассматриваться как самостоятельные понятия теории систем и системного анализа. Кратко охарактеризуем основные из них (рис. 3.3).

Виды структур систем

Рис. 3.3. Виды структур систем

Обычно понятие "структура" связывают с графическим отображением. Однако это не обязательно. Структура может быть представлена в матричной форме, в форме теоретико-множественных описаний, с помощью языка топологии, алгебры и других средств моделирования систем.

Сетевая структура, или сеть (рис. 3.3, а), представляет собой декомпозицию системы во времени.

Такие структуры могут отображать порядок действия технической системы (телефонная, электрическая сеть и т.п.), этапы деятельности человека (при производстве продукции – сетевой график, при проектировании – сетевая модель, при планировании – сетевой план и т.д.).

В виде сетевых моделей в последующих главах представлены методики системного анализа.

При применении сетевых моделей используют определенную терминологию: вершина, ребро, путь, критический путь и т.д. Элементы сети могут быть расположены последовательно и параллельно.

Сети бывают разные. Наиболее распространены и удобны для анализа однонаправленные сети. Но могут быть и сети с обратными связями, циклами. Для анализа сложных сетей существует математический аппарат теории графов, прикладная теория сетевого планирования и управления, широко распространенная при представлении процессов организации производства и управления предприятиями.

Иерархические структуры (рис. 3.3, б–д) представляют собой декомпозицию системы в пространстве. Все компоненты (вершины, узлы) и связи (дуги, соединения узлов) существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени). Такие структуры могут иметь не два (как для простоты показано на рис. 3.3, б и в), а большее число уровней декомпозиции (структуризации). Структуры, показанные на рис. 3.3, б, в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одному узлу (одной вершине) вышестоящего (и это справедливо для всех уровней иерархии), называют древовидными структурами типа "дерева", структурами, в которых выполняется отношение "древесного" порядка или иерархическими структурами с "сильными" связями.

Структуры, показанные на рис. 3.3, в, в которых элемент нижележащего уровня может быть подчинен двум и более узлам (вершинам) вышестоящего, называют иерархическими структурами со "слабыми" связями.

Иерархическим структурам, приведенным на рис. 3.3, б и в, соответствуют матричные структуры рис. 3.3, е, ж. Отношения, имеющие вид "слабых" связей между двумя уровнями на рис. 3.3, в, подобны отношениям в матрице, образованной из составляющих этих двух уровней на рис. 3.3, ж.

Наибольшее распространение имеют древовидные иерархические структуры, с помощью которых представляют конструкции сложных технических изделий и комплексов, структуры классификаторов и словарей, целей и функций систем управления и информационных систем предприятий и организаций.

Иерархии со "слабыми" связями применяют в тех случаях, когда цели сформулированы слишком близко к идеальным устремлениям и недостаточно средств для их реализации, для представления некоторых видов организационных структур (например, в линейно-функциональных структурах).

В общем случае термин "иерархия" (от греч. ιεραρχία – священный и власть) первоначально использовался в более широком смысле, как "соподчиненность, порядок подчинения низших по должности и чину лиц высшим, возник как наименование служебной лестницы в религии" [2]; широко применяется для характеристики взаимоотношений в аппарате управления государством, армией и т.д., затем концепция иерархии была распространена на любой согласованный по подчиненности порядок объектов.

Поэтому в иерархических структурах важно лишь выделение уровней соподчиненности, а между уровнями и между компонентами в пределах уровня, в принципе, могут быть любые взаимоотношения. В соответствии с этим существуют структуры, использующие иерархический принцип, но имеющие специфические особенности, и их целесообразно выделить особо.

В частности, Т. Саати [3] рассматривает следующие виды иерархий: доминантные (похожие на перевернутое дерево с основой в вершине), холлархии (доминантные иерархии с обратной связью) и китайский ящик или модулярные иерархии. Последние растут в размерах от простейших компонент (внутренние ящики) ко все более крупным совокупностям (внешние ящики). В биологии существуют неогенетические иерархии, в которых новые верхние уровни возникают последовательно в процессе эволюции.

  • [1] БСЭ. 2-е изд. Т. 41. С. 154.
  • [2] БСЭ. 2-е изд. Т. 11. С. 343.
  • [3] Саати Т. Аналитическое планирование: Организация систем / Т. Саати, К. Керн. М.: Радио и связь, 1991.
 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика