Лекции для студентов

Основы природообустройства

Системный подход в природообустройстве

Окружающую человека среду можно представить в виде четырех взаимосвязанных подсистем: собственно природной среды, квазиприродной,  артеприродной и социальной среды. При изучении этих сред, создании и управлении ими, полезным является использование системного подхода и теории больших систем.

         Инструментом познания объектов сложного строения и поведения является системный анализ, т.е. совокупность методов и средств, предназначенных, прежде всего для выработки, принятия и обоснования решений при проектировании, создании и управлении различными системами. Системный анализ часто применяется к исследованию систем, возникших при участии человека и существующих при активном его воздействии. Системный анализ рассматривает проблему создания и управления такими системами как нечто целое; при этом необходимо определить цели, как всей системы, так и отдельных подсистем; очертить множество альтернативных путей достижения этих целей и в соответствии с некоторыми критериями выбрать наиболее эффективный. Системный анализ очень часто использует моделирование рассматриваемых систем как наиболее эффективное средство, во-первых, для изучения сложных объектов, а во-вторых, для прогнозирования поведения систем с учетом различных сценариев управления и других воздействий. Системный анализ опирается на системный подход и общую теорию систем.

Для использования системного подхода нужно определиться с понятием системы, рассмотреть свойства систем и законы системного поведения. В переводе с греческого systema — составленное из частей, соединенное. Существует много определений системы. Их анализ показывает, что это совокупность частей, элементов, (однородных или разнородных, материальных или концептуальных), которые находятся в связи, взаимодействии, взаимовлиянии и образуют некую целостность, единство. За счет таких связей система приобретает свойства, которых не имеют отдельные составляющие. Система – реальная или мыслимая совокупность частей, целостные свойства которой определяются взаимодействием между элементами системы. 

При системном подходе используются методы, которые учитывают тесную взаимосвязь между большим числом факторов, определяющих поведение рассматриваемой системы; Такой подход эффективен при изучении систем природообустройства,

В общей теории больших систем рассматриваются следующие проблемы:

1) Проблема языка, состоящая в формировании системы понятий, необходимых и достаточных для обсуждения вопросов, относящихся к большим системам,

2) Проблема модели, включающая все задачи построения идеализированных (упрощённых) моделей реальных систем, пригодных для теоретического и экспериментального изучения их свойств. Основные задачи здесь сводятся к тому, чтобы заменить реальные системы, исследовать которые невозможно вследствие их большой сложности, системами более простыми и доступными для теоретических исследований. Главная трудность состоит в том, что создаваемые модели должны быть достаточно сложными, чтобы их свойства в нужной мере соответствовали свойствам оригиналов, и в то же время настолько простыми, чтобы их можно было описать и решать нужные задачи, пользуясь составленными описаниями. Это в полной мере относится к проблеме моделирования природных процессов при обустройстве природы.

3) Проблема декомпозиции — расчленение исходной системы на относительно обособленные части. Задача управления большой системой существенно упрощается, если представить её в виде некоторого множества задач управления частями системы.

 4) Проблема агрегирования — объединения нескольких показателей одним, сводным, с целью упрощения решения задач управления большими системами;

 5) Проблема стратегии — выбора способа оценки состояния системы и среды

Наряду с перечисленными фундаментальными проблемами возникают прикладные функциональные и операционные задачи. К функциональным задачам относятся мероприятия, обеспечивающие выполнение системой её назначения и поддержание её работоспособности, развития системы. Операционные задачи — планирование технологических операций, управления потоками вещества в технических системах.