Misija, definicija i osobine sistema
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Misija, definicija i osobine sistema

on

  • 722 views

 

Statistics

Views

Total Views
722
Views on SlideShare
722
Embed Views
0

Actions

Likes
1
Downloads
10
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft Word

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    Misija, definicija i osobine sistema Misija, definicija i osobine sistema Document Transcript

    • UNIVERZITET U SARAJEVU Fakultet za saobraćaj i komunikacije Odsjek: Saobraćaj Predmet: Logistiĉki sistemi Misija, definicija i osobine sistema ---seminarski rad--- Predmetni nastavnik: V. prof. dr. Abidin Deljanin Studenti, br.indexa: Anela Lavić, 6541 Lemana Korić, 6664 Amina Ćurovac, 6665 Sarajevo, mart 2013.god.
    • SADRŽAJ Uvod ................................................................................................................................................3 1.Opća teorija sistema ............................................................................................................................. 4 1.1. Definisanje pojma sistem .............................................................................................................. 4 1.2. Struktura i osobine sistema ............................................................................................................ 5 2. Klasifikacija sistema i njihove osnovne funkcije ........................................................................ 10 2.1. Sistemi prema naĉinu nastanka ................................................................................................... 10 2.2. Sistemi prema stepenu apstrakcije .............................................................................................. 10 2.3. Sistemi prema kriteriju otvorenosti i prema kriteriju orjentiranosti cilju .............................. 11 2.4. Sistemi prema promjenljivosti strukture i procesa.................................................................... 12 2.5. Sistemi prema determiniranosti ponašanja ................................................................................ 12 2.6. Sistemi prema kriteriju stabilnosti ............................................................................................. 13 2.7. Sistemi prema kriteriju samostalnosti ....................................................................................... 14 2.8. Vrste sistema prema E. K. Bouldingu ........................................................................................ 16 3. Sistemsko inženjerstvo ...................................................................................................................... 18 3.1. Analiza sistema .............................................................................................................................. 19 3.2. Ţivotni ciklus sistema .................................................................................................................. 20 3.3. Upravljanje sistemima .................................................................................................................. 21 Zaključak ................................................................................................................................................ 22 Bibliografija Popis šema 2
    • Uvod Prve ideje o sistemima nalaze se u djelima starogrĉkih mislilaca koji su shvatili da u svjetu postoji neki red koji je razumljiv i kojim se moţe upravljati. Tada se pod sistemom podrazumjevalo: sve što je sastavljeno iz dijelova, neka cjelina ureĊena od raznovrsnih stvari ili saznanja, oblik ureĊenja i upravljanja drţavom, naĉin rada i postupanja. Pojam sustava ili sistema se ĉini svakom poznat i svako ima neku moţda ne potpunu, ali ipak pribliţnu predodţbu o tome šta je sistem, odnosno o tome šta za njega sistem nije. MeĊutim, ako se pomoću tog pojma ž ţeli nešto objasniti ili nešto riješiti javljaju se poteškoće i problemi, koji proizlaze iz toga što mnogi o tom pojmu nisu dublje razmišljali i nisu razvili neko standardno i svima razumljivo shvaćanje tog pojma. U obiĉnom govoru rijeĉi sustav ili sistem su najĉešće usko povezani sa pojmom reda ili poretka tj. neĉega u ĉemu vlada nekakav red i neka sistematiĉnost. U ovom seminarskom radu ćemo definisati pojam „sistem“, njegove osnovne karakteristike i elemente. TakoĊer ćemo izvršiti klasifikaciju sistema prema razliĉitim kriterijima i objasniti njihovu osnovnu misiju. Na kraju ćemo se osvrnuti na sistemsko inţinjerstvo, kao struĉnu disciplinu koja prouĉava sisteme, njihovo projektovanje, implementaciju i odrţavanje. 3
    • 1.Opća teorija sistema 1.1. Definisanje pojma sistem Rijeĉ sistem potiĉe od Aristotela koji je uoĉio da je sistem nešto više od „skupa dijelova“. Postoje mnogobroje definicije sistema sa dosta razliĉitim terminološkim znaĉenjima. Sistem je osnovni pojam teorije općih sistema. Svoje mišljenje o shvaćanju pojma sistem iznosili su struĉnjaci razliĉitih podruĉja i prilazili mu s posebnih stajališta. Opća teorija sistema proistekla je iz potrebe razvoja posebnih nauĉnih disciplina kao što su : kibernetika, teorija informacija, teorija upravljanja, izgraĊujući nov metodološki pristup u biologiji, ekonomiji i tehnici. U tim naukama prvi put se javljaju i definicije sistema, zbog ĉega su i neujednaĉene definicije pojma sistema . Definicije sistema dijelimo u tri grupe : I grupa definicija – tu spadaju definicije koje odreĊuju sistem kao klasu matematiĉkih modela pomoću kojih se grade ideje dinamiĉkih pojava, II grupa definicija – je najbrojnija i nju karakterišu pojmovi kojima se definiše sistem elemenata , veza ili cjelina, III grupu definicija – formiraju definicije koje se obrazuju pomoću stanja ulaz-izlaz , obrade informacija itd. U nauĉnoj teoriji 20. vijeka sve ĉešće se primjenjuje pojam sistematskog istraţivanja kao posrednog nauĉnog , metodološkog pristupa . Sistematski pristup u osnovi akcenat daje analizi sveobuhvatnih integrativnih svojstava objekata. Krajem 40-tih i 50-tih godina ovoga vijeka ideja sistematskih pristupa i osnove za formiranje opšte teorije sistema, vezuje se za ime Ludviga Bertolantija . Prve njegove publikacije iz opšte teorije sistema javljaju se sa pojavom radova Noberta Vinera iz oblasti kibernetike . Profesor doktor Bratoljub Klaić u svom djelu “Rijeĉnik stranih rijeĉi”, sistem kao pojam definiše: „ Sistem (grĉ.systema): 1. sustav, poredak, uvjetovan planskim, pravilnim rasporeĊajem dijelova u odreĊenoj vezi (npr. strog sistem rada); 2. skup principa koji sluţe kao temelj neke nauke; 3. oblik društvene organizacije (npr. drţavni sistem); 4. skup dijelova, povezanih općom funkcijom (npr. ţivĉani sistem); 5. oblik, naĉin ustrojstva, organizacije neĉega (npr. izborni sistem); 6. skup privrednih jedinica, ustanova, organizaciono ujedinjenih u jednu cjelinu; 7. uopće: sastav, cjelina, skup, zbor, ureĊenje, pravilnost, sklad, skladnost, rasporeĊenost, sreĊenost, organiziranost, povezanost, svrsishodnost.“1 „Sistem ili sustav je jedinstveno ureĊenje dijelova u cjelinu; skup organski povezanih principa koji tvore opći plan neke znanosti ili model istraţivanja“2 1 2 “Rjeĉnik stranih rijeĉi”- K. Bratoljub, Nakladni zavod MH, Zagreb 1990.god., str.1234. „Opća enciklopedija“, Pojam-SISTEM ili SUSTAV, JLZ, Zagreb, 1981., poglavlje 7. 4
    • U Tehniĉkoj enciklopediji pod pojmom sistem navodi se sljedeće: "Sistem je skup elemenata povezanih vezama kojima djeluju jedan na drugi. Kako broj elemenata koji ĉine sistem moţe biti veoma velik, a broj njihovih mogućih veza raste eksponencijalno s brojem elemenata koji ĉine sistem, to su i broj i vrste ostvarivih sistema tako veliki da se svi mogući sistemi ni relativno malog broja elemenata, zbog ograniĉenosti vremena kojim se raspolaţe, ne mogu ostvariti ni matematiĉki opisati i istraţiti, pa niti onda kada bi za to postojao odgovarajući matematiĉki aparat. ... Valjanost sistema ocjenjuje se prema kriterijima: operativnosti, optimalnosti, ekonomiĉnosti, postojanosti, redundantnosti (zalihosti), veliĉini, centralizaciji, perifernosti i upravljivosti."3 U nastavku iznosimo nekoliko općih definicija pojma sistem vodećih struĉnjaka teorije sistema i kibernetike: L.W.Bertalanty: „Sistemi su skupine elemenata u meĊusobnom i uzajamnom djelovanju na koje se sistemski zakoni mogu primjeniti“ A.D.Hall i R.E. Fagen: „Sistem je skup objekata zajedno s odnosima izmeĊu objekata i atributa tih objekata“ J. G. Klir: „Sistem (S) je općenito predstavljen izrazom S=(T,R), gdje je T skup „stvari“, a R skup relacija definiranih na T.“4 Za većinu definicija zajedniĉko je postojanje sljedeće tri osnovne kategorije: 1. postojanje skupa objekta (elemenata), 2. postojanje veza izmeĊu objekata (skup veza), 3. funkcionisanje sistema. U svakodnevnom govoru se vrlo ĉesto koristi rijeĉ sistem, najĉešće vezano za nešto u ĉemu vlada neka sistematiĉnost. Pojam sistem vezuje se za organizaciju, odnosno, nešto što je suprotno haosu. 1.2. Struktura i osobine sistema Sistem je skup objekata (komponenti) i njihovih veza (meĊusobno povezanih objekata) koji ĉine cjelinu u svrhu postizanja nekog cilja. Objekti nekog sistema su povezani sa objektima van njegovih granica. Granice sistema definišu skup objekata koji se u tome sistemu trebaju posmatrati. Neophodno je odrediti granice sistema, a koje izoluju posmatrane objekte od "okoline" sistema. Djelovanje okoline na sistem naziva se "ulaz", a djelovanje sistema na okolinu "izlaz" sistema. Objekti u sistemu se opisuju preko svojih osobina koje se nazivaju atributima (obiljeţja, svojstva). 3 4 „Tehniĉka enciklopedija”, Pojam SUSTAV, JLZ, Zagreb, 1980., poglavlje 12. “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.24 5
    • Identifikacija i razgraniĉenje sistema od okoline provodi se prema pravilima sistemskog pristupa tako da u sistem pripada ono što je relevantno za postojanje i funkcionisanje sistema, odnosno ima jaku meĊusobnu interakciju. Pogodno je razlikovati uţu ili aktivnu okolinu s kojom sistem razmjenjuje inpute i outpute, od šire okoline koja nema izravnog uticaja. „Sistem je na najvišoj razini općenitosti predstavljen izrazom: S = (K, R, F)s,t gdje su: S - sistem K - komponente sistema R - relacije (interakcija komponenti) F - funkcija sistema s,t - prostorno – vremenski okvir promatranja.“5 Slika 1. Razgraničenje sistema i okoline Dakle, sistem predstavlja odreĊenu ili funkcijsku izolaciju jednog dijela iz cjeline. Dio cjeline koji nije obuhvaćen sistemom nazivamo okolinom sistema. U usvojenoj definiciji sistema za osnovu je prihvaćen elemet kao osnovni pojam. Elementi sistema mogu da predstavljaju pojmove, objekte i subjekte. Elementi predstavljaju sastavne dijelove svakog sistema. Oni mogu sami da predstavljaju sistem tj. da se posmatraju kao podsistemi. Povezanost elemenata unutar sistema predstavlja strukturu sistema . 5 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.12. 6
    • Ta povezanost moţe da bude veoma razliĉita tako da se nad nekim uoĉenim elementima moţe definisati više struktura. Struktura sistema nije samo raspored njegovih elemenata već se odnosi na otkrivanje osnovnih karakteristika sistema. Povezanost elemenata kao i sami elementi nisu fiksirani, već se veze menjaju. Elementi izlaze iz sistema, a novi mogu da ulaze . „Iz ovoga moţemo zakljuĉiti da su osnovne karakteristike sistema : 1. Sistem ima (realne ili apstraktne) elemente 2. sistem ima strukturu, odnosno veze i odnose elemenata 3. sistem ima funkciju, odnosno svrhu postojanja u datoj okolini.“6 Prema osnovnim karakteristikama sistema, kao primjer kompleksnog integriranog sistema moţemo navesti javni gradski prijevoz kojeg ĉine brojni elementi (putnici, vozila, stajališta, itd.) u sloţenim interakcijama. Strukturu sistema ĉini naĉin povezivanja elemenata koji moţe biti odreĊen voznim redom, „na zahtjev“, itd. Funkcija sistema je omogućiti kvalitetan i racionalan prijevoz putnika na gradskom podruĉju. Kao primjer apstraktnog sistema moţemo uzeti Zakon o sigurnosti prometa na cestama. Elementi ovog sistema su: naslov, poglavlja, ĉlanci, itd. Strukturu, tj. veze ĉine brojevi poglavlja i ĉlanaka, a funkcija sistema je pruţanje informacija o pravima i obavezama uĉesnika u cestovnom prometu. Vrlo ĉesto se u praksi i teoriji razmatraju input-output sistemi : gdje je: S- input-output sistem X-input (ili ulazi) Y-output (ili izlazi) x- kartezijev produkt Input-output sistem grafiĉki se obiĉno prikazuje pravougaonikom s ulazima i izlazima, uz prikaz strukture primjena stanja. 6 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.26 7
    • Slika 2. Shema input-output sistema Kod modeliranja procesa uz inpute i outpute posebno se prikazuje upravljanje (control) i „mehanizmi“ i infrastruktura (mechanisms, enablers) koji omogućuju obavljanje procesa. Slika 3. Prikaz procesa Na osnovu analize oblika veza elemenata u sistemu mogu se razmotriti oblici ponašanja sistema . Sistem se razmatra kao cjelina , koja posjeduje odreĊene osobine koje se razlikuju od osobina elemenata i ima sopstvene zakone ponašanja. Ponašanje sistema predstavlja promjenu stanja sistema u toku vremena. Stanje sistema predstavlja skup podataka koji daju informaciju o prošlosti i sadašnjosti sistema na ĉijoj osnovi moţemo odrediti ili predvidjeti ponašanje sistema u budućnosti . 8
    • U sistem ulazi materija, enegija i informacija u nekom stanju koje se moţe smatrati kao polazno stanje sistema . U sistemu se kroz konaĉan niz promjena stanja formiraju novi oblici materije, energije i informacije sa nekim novim stanjem koji se kao izlazi iz sistema posmatraju kao konaĉno stanje. Niz promjena u sistemu od nekog poĉetnog do konaĉnog stanja predstavlja proces. Pod procesom se podrazumjeva proizvoljna kvantitativana i kvalitativna promjena tokom vremena , tj. vremenska promjena u osobinama i koliĉinama. Promjene moţemo da posmatramo kao promjene pritiska i temperature u nekom reaktoru, promene temperature i pritiska u radnom prostoru, itd. Procesi mogu biti : mehaniĉki, hemijski, toplotni, itd. Procese moţemo podjeliti na razliĉite naĉine, u zavisnosti od toga šta uzimamo za osnovu podjele . Slika 4. Shema podjele procesa Poseban znaĉaj u praćenju stanja i ponašanja sistema imaju informacioni sistemi i to procesni informacioni sistemi. Procesni informacioni sistemi sluţe za voĊenje procesa i zamjenjuju ĉovjeka ili mu pomaţu gdje je to neophodno zbog njegovih odreĊenih mogućnosti sa obzirom na brzinu odziva, koliĉinu i taĉnost prijema i obrade informacija. Sa obzirom na sloţenu strukturu informacionog sistema razlikujemo spoljne i unutrašnje funkcije informacionog sistema. Spoljne funkcije odreĊuju veze informacionog sistema i procesa tj. ĉovjeka kome taj sistem sluţi, a unutrašnje funkcije su vezane za prijem i obradu informacija o procesu sistema, nadzoru, upravljanju i regulaciji procesa itd. 9
    • 2. Klasifikacija sistema i njihove osnovne funkcije Misija predstavlja osnovnu funkciju sistema. Pod funkcijom sistema podrazumijevamo: svrhu postojanja sistema, ulogu koju sistem ima u svojoj okolini i naĉin ostvarivanja svrhe i uloge sistema. Postoje rezliĉiti pristupi razvrstavanju sistema na razliĉite vrste ili podvrste na osnovu karakteristika sistema, odnosno prema naravi njihova ponašanja, veza ili elemenata. Za opća teorijska razmatranja nisu od interesa podjele zasnovane na specifiĉnim svojstvima ili podruĉju djelovanja (npr. proizvodni, trgovaĉki, turistiĉki, servisni, itd.) nego one zasnovane na sistemskim svojstvima zajedniĉkim za sva podruĉja. Sa sistemskog gledališta sistemi se dijele u klase prema odreĊenim kriterijima klasifikacije i to prema: 1. naĉinu nastanka 2. stepenu apstrakcije 3. otvorenosti 4. orjentiranosti cilju 5. promjenljivosti strukture i procesa 6. sloţenosti 7. determiniranosti ponašanja 8. stabilnosti.7 2.1. Sistemi prema načinu nastanka Prema naĉinu nastanka razlikujemo: prirodne sisteme umjetne sisteme Prirodni sistemi djelo su prirode i funkcioniraju bez svjesnog djelovanja ljudi. Umjetne sisteme je stvorio ĉovjek svojim smislenim djelovanjem (npr. cestovna mreţa, stol, olovka, itd.). Prirodni sistemi nastaju pod uticajem prirodnih zakona. Ako uzmemo npr. biološke sisteme, onda je sigurno jedan od osnovnih ciljeva ovih sistema: opstanak, razvoj i razmnoţavanje. Proces ostvarivanja ovih ciljeva je odreĊen prirodnim zakonima koji se ogledaju u adaptaciji sistema spoljašnjim uslovima. Proces spoznaje ciljeva i naĉina djelovanja sistema, usmjerenih na ostvarenje tih ciljeva, pomaţe nam da svojim djelovanjem pospješimo realizaciju ovih ciljeva, ili utiĉemo na izmjenu ciljeva u zavisnosti od vrste sistema. Što se tiĉe umjetnih sistema, tj. sistema koje je stvorio ĉovjek, onda se problem ciljeva ovih sistema rješava na drugi naĉin - ciljeve umjetnih sistema odreĊuje ĉovjek. 2.2. Sistemi prema stepenu apstrakcije Prema stepenu apstrakcije razlikujemo: stvarne sisteme apstraktne sisteme 7 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.27 10
    • Stvarni sistemi sastoje se od konkretnih materijalnih i energijskih elemenata i neposredno se mogu opaţati (npr. zgrade, biljke, automobili, itd.) Apstraktni sistemi su zamišljeni sistemi koji su rezultat logiĉkog razmišljanja, odnosno informacijskog procesiranja. Takvi sistemi su npr.: sistemi brojeva i znakova sistemi šifara i kodova rijeĉi, pjesme, romani, zakoni, pravila, crteţi, slike matematiĉke i logiĉke jednadţbe izvještaji, naredbe, zabrane, obavijesti, itd. Da bi apstraktni sistem bio vidljiv, prepoznatljiv i razumljiv on mora biti izraţen prikladnim informatiĉkim sredstvima, odnosno prikazan preko nekog konkretnog sistema ili modela. Sredstva objave apstraktnog sistema ne utjeĉu na njegova sistemska svojstva, ali utiĉu na njegovu okolinu. Stvarni sistemi ĉine dio stvarnosti i struktura takvih sistemi moţe biti materijalne, energetske i informacijske prirode, a veze izmeĊu njegovih elemenata mogu se uspostaviti samo u skladu s prirodnim zakonima, to su npr. ţiva bića, predmeti... Stvarne sisteme dijelimo na prirodne i umjetne, prirodni nastaju i funkcioniraju bez svjesnog utjecaja ljudi, umjetne stvaraju ljudi svjesno s odreĊenom svrhom. Jedno od osnovnih temelja kibernetike je temeljni zakon promjena kojem su podloţni svi stvarni sistemi (entropija promjene u izoliranom sistemu uvijek teţe iz stanja manje vjerojatnosti u stanje veće vjerojatnosti). Struktura apstraktnih sistema ne ovisi o prirodnim zakonima što daje mogućnost neograniĉene kreacije takvih sistema. Samo po sebi ne podlijeţu zakonu entropije, po prirodi su statiĉki sistemi. Opća je pojava da broj ĉisto prirodnih sistema opada, a broj sistema na kojima se odraţavaju posljedice ljudskog djelovanja neprestano raste. 2.3. Sistemi prema kriteriju otvorenosti i prema kriteriju orjentiranosti cilju Prema kriteriju otvorenosti sistemi mogu biti: otvoreni sistemi zatvoreni sistemi Otvoreni sistemi razmjenjuju materiju, energiju i informaciju s okolinom. Transport i komunikacije su pravi primjer otvorenih sistema. Potpuno zatvoreni sistemi su npr. hermetiĉki izolirane posude u kojima se obavljaju hemijske reakcije ili drugi potpuno izolirani sistemi. Prema kriteriju orjentiranosti cilju razlikujemo: ciljno orjentirani (teološki) sistem sistem koji nema cilj Sistem javnog prijevoza, informacijski sistem, škola, tvornica itd. primjeri su teleoloških sistema, koji imaju jedan ili više ciljeva djelovanja. Planinski masiv, atom, itd. primjeri su sistema bez cilja. 11
    • Slika 5. Veze između klasa sistema prema dva kriterija 2.4. Sistemi prema promjenljivosti strukture i procesa Prema kriteriju promjenljivosti strukture i procesa razlikujemo: statiĉke sisteme dinamiĉke sisteme. Kod statiĉkih sistema tokom vremena ne dolazi do promjene strukture niti procesa. Treba razlikovati teoretske potpuno statiĉke sisteme od praktiĉki statiĉkih kod kojih su promjene beznaĉajne u odreĊenom vremenu promatranja. Npr. kuća, stol ili most su statiĉki sistemi, no tokom vremena ipak dolazi do starenja materijala i promjena na njima.Statiĉki sistemi su samo apstraktni sistemi jer kod njih do promjene moţe doći samo pod utjecajem nekog stvarnog sistema. Dinamiĉki sistemi mijenjaju se u vremenu, odnosno postoje promjene stanja i ponašanja koja mogu biti poţeljna i nepoţeljna. Poţeljne i korisne su one promjene kojima se kvalitetno realizira funkcija sistema. Primjeri dinamiĉkih sistema su telefonska centrala, tramvajski prijevoz, elektromotor, itd. Svi stvarni sistemi su manje ili više dinamiĉki jer su podloţni prirodnim zakonima, a osnovni prirodni zakon je promjena.Poseban problem u prouĉavanju stvarnih sistema ĉini ĉinjenica da su svi stvarni s sistemi barem malo dinamiĉki, a naša sredstva njihovog prouĉavanja su statiĉka. Zbog toga je naše shvaćanje realnosti vrlo ĉesto oteţano i nepotpuno 2.5. Sistemi prema determiniranosti ponašanja „Prema determiniranosti ponašanja razlikujemo: determinirane sisteme stohastiĉke sisteme nedeterminirane sisteme.“8 8 Radošević, D.: Osnove teorije sustava, Nakladni zavod Matice hrvatske, Zagreb, 2001. 12
    • „Determinirani (odreĊeni) sistem je takav sistem ĉije se ponašanje moţe toĉno predvidjeti. Mogućnost predviĊanja ponašanja tih sistema temelji se na poznavanju njihove strukture, prethodnog ponašanja, procesa transformacije informacija, i sl.“9 U ovoj su skupini sistema svi mehaniĉki i fiziĉko-hemijski sistemi (npr. elektroniĉko raĉunalo i hemijski reaktor). Potpuno determiniranih sistema zapravo nema, jer bi njihovo postojanje proturjeĉilo zakonu entropije. Pojam totalne odreĊenosti (determiniranosti) oznaĉava strogu graniĉnu vrijednost kojoj se teţi, ali se ne moţe postići. „Stohastiĉki (vjerojatni, probabilistiĉki) sistem je takav sistem ĉije se ponašanje ne moţe toĉno predvidjeti, već se predviĊa s odreĊenom vjerojatnošću.Sasvim nedeterminiranih sistema nema, kao što nema ni sasvim odreĊenih. Ovdje se takoĊer radi o graniĉnoj vrijednosti kojoj se realni sistem moţe pribliţiti. Dosezanje te vrijednosti znaĉilo bi negaciju samog sistema, jer bi to bilo stanje maksimalne entropije što je jednako haosu (a pojam haosa je suprotan pojmu sistem). Mjera nedeterministiĉkog sistem je veliĉina entropije.„10 Entropija predstavlja univerzalnu mjeru valjanosti sistema. Od dva sistema koji vrše istu funkciju bolji je i funkcionalniji onaj koji ima manju entropiju. Svi organizacijski sistem su stohastiĉki sistem, a meĊu organizacijske se sistem ubrajaju poslovni sistem, na ĉija funkcioniranja utiĉu i oni ĉimbenici koji imaju obiljeţja sluĉajnosti – neizvjesnosti. Nedeterminirani sistem je onaj kod kojeg se uz poznavanje ulaza i karakteristika sistema ne moţe predvidjeti izlaz. Potpuno determinirani sistemi mogu biti samo apstraktni sistemi. Primjer stohastiĉkog sistema: Paljenje dţepne svjetiljke, gdje će svjetiljka npr.od 100 ukljuĉivanja prekidaĉa zatajiti 5 puta. To je stohastiĉki sistem koji moţe zauzeti dva stanja vjerovatnosti, prvo 95% i drugo 5%. 2.6. Sistemi prema kriteriju stabilnosti Prema kriteriju stabilnosti razlikuju se: stabilni sistemi nestabilni sistemi Stabilnost predstavlja karakteristiku ponašanja sistema koja se odnosi na stabilnost stanja (njegovu nepromjenljivost tokom vremena); stalnost nekog niza stanja kroz koje prolazi sistem, stabilni odaziv na ulazne promjene, stabilnost neke populacije na odreĊenom prostoru, itd. Pojam stabilnosti je prisutan i u prometu, npr. nestabilnost sistema javnog prijevoza nastaje kada kašnjenja autobusa ili tramvaja dostiţu vremenski interval izmeĊu dva vozila na liniji. Grafiĉko pojašnjenje stabilnosti sistema za tri karakteristiĉna sluĉaja prikazano je na slici . Sistem a) je stabilan jer se vraća u ravnoteţeno stanje; sistem b) je nestabilan jer pomjeranjem iz taĉke R nema povratka u ravnoteţu. Sluĉaj c) predstavlja ograniĉeno stabilni sistem gdje se podnosi odreĊena razina odstupanja. 9 Radošević, D.: Osnove teorije sustava, Nakladni zavod Matice hrvatske, Zagreb, 2001. Radošević, D.: Osnove teorije sustava, Nakladni zavod Matice hrvatske, Zagreb, 2001. 10 13
    • Slika 6. Grafički prikaz stabilnog i nestabilnog ponašanja 2.7. Sistemi prema kriteriju samostalnosti Prema kriteriju samostalnosti sistema razlikujemo sisteme kako je prikazano na slici 7. Sistemi bez svojstva samostalnosti su oni koji se ne mogu prilagoĊavati promjenama u okolini, tj. oni koji ne mogu prilagoĊavati svoju funkciju, strukturu i elemente promjenljivim uvjetima. Takvi sistemi u uvjetima vanjskih promjena funkcioniraju tako dugo dok te promjene ne prelaze granicu izdrţljivosti sistema, nakon ĉega se kvare ili raspadaju. Tipiĉni primjeri sistema bez svojstva samostalnosti su mnogi tehniĉki sistemi (npr. most). Sistemi sa svojstvom samostalnosti su oni koji se mogu prilagoĊavati promjenama u okolini, tj. oni koji u promjenjenim uvjetima mogu opstati i funkcionirati. Karakteristika ovih sistema je tzv. vodeća ili razvojna funkcija, tj. jednaĉina koja definira stanja izlaza iz sistema u vremenu. Vodeća funkcija - definira ţeljena stanja sistema niţe razine samostalnosti. Razvojna funkcija - definira ţeljena stanja i zakon razvoja sistema više razine samostalnosti. 14
    • Svojstvo samostalnosti nekog sistema je njegova sposobnost da se bez pomoći izvana, sam vrati na svoje ponašanje i funkcioniranje, prema svojoj razvojnoj ili vodećoj funkciji. Svojstvo samostalnosti imaju mnogi sistemi viših razina i njima se najviše bavi kibernetika. Potpuno samostalni sistemi ne postoje jer bi oni bili vjeĉni. Obzirom na razinu samostalnosti razlikujemo: samoregulirajuće sisteme samooptimirajuće sisteme i samoorganizirajuće sisteme. Samoregulirajući sistemi ĉine najniţu razinu samostalnosti. To su sistemi koji u svom sastavu imaju jedan ili više regulatora i koji su u stanju otklanjati posljedice uticaja okoline i zadrţati svoju funkciju, kako je to njihovom vodećom funkcijom predviĊeno. Vodeća funkcija ovih sistema je vrlo jednostavna i izraţava se jednim parametrom ili malobrojnim vektorom parametara. Primjer ovakvog sistema moţe biti elektriĉna pegla s ugraĊenim termostatom Samooptimirajući sistemi imaju znatno veću razinu samostalnosti u odnosu na samoregulirajuće sisteme. Bitna razlika izmeĊu njih i i samoregulirajućih sistema je u tome što oni mogu birati svoju vodeću funkciju prema uvjetima odrţanja sistema. Njihova vodeća funkcija ustvari je skup mogućih vodećih funkcija tako da se, temeljem prikupljenih i obraĊenih informacija s odgovarajućih elemenata sistema, pronalazi najbolje rješenje za nastalu promjenu. Primjeri samooptimirajućih sistema su: roboti, svemirske sonde i sl. Informatika daje veliki doprinos stvaranju i usavršavanju samooptimizirajućih sistema, jer svojim elementima omogućuje brţi prijem i obradu informacija i brţu realizaciju akcija Samoorganizirajući sistemi su na najvišoj poznatoj razini samostalnosti. Oni mogu mijenjati svoju vodeću funkciju, svoju strukturu i svoje elemente i povezivati se sa drugim sistemima u sisteme više razine. Najsloţeniji sistemi te razine imaju svojstvo mijenjanja organizacije, svojstvo razvoja i svojstvo uĉenja. Posebna karakteristika ovih sistema na najvišoj razini samostalnosti je da oni teţe punoći svoje funkcije, tj. funkcije predviĊene njihovom razvojnom funkcijom, tj. njihova je prirodna teţnja da svoje elemente i strukturu razvijaju tako da u promijenjenim uvjetima što bolje ostvaruju svoju cjelovitu funkciju. Primjerri ovakvih sistema mogu biti: biološki sistemi, ljudska zajednica, poslovni sistemi i dr. Poloţaj ovih sistema je najstabilniji dok se nalaze na razini koja odgovara punoći njihove funkcije. Prisilno drţanje sistema na meĊurazini znaĉi koĉenje prirodnog razvoja sistema i pretvaranje samoorganizirajućeg sistema u invalidni sistem. Kod projektiranja ili organizacije bilo kojeg samoorganizirajućeg sistema od presudne je vaţnosti da se dobro razmotri i definira njegova razvojna funkcija i da se na osnovu toga sistem realizira na odgovarajućoj sistemskoj razini. 15
    • Slika 7. Sistemi prema kriteriju samostalnosti 2.8. Vrste sistema prema E. K. Bouldingu Keneth E. Boulding je poznati nauĉnik na podruĉju ekonomije, uz Bertalanffy-a jedan je od osnivaĉa Društva za Opću teoriju sistema i jedan od klasika Teorije sistema. „Prema K. Bouldingu razvoj prirode i društva u smislu Teorije sistema odvija se kroz devet sistemskih razina: 1) Razina statistiĉke strukture - na toj razini su sistemi ĉije ponašanje moţemo odgonetnuti samo paţljivim promatranjem i statistiĉkom analizom registriranih podataka. 2) Razina satnog mehanizma -na toj razini su jednostavni dinamiĉki sistemi s determiniranim kretanjem, npr. planetarni sistem. 3) Razina termostata - sistemi na toj razini već imaju stanovito svojstvo samostalnosti tj. sposobnost odrţavanja stanja ravnoteţe i svojstvo primanja i predaje informacija. 4) Razina biološke stanice - na toj razini se ţivi sistemi odvajaju od neţivih. To su otvoreni i samoodrţavajući sistemi, tj. sistemi koji već imaju neka svojstva organizacije, samoregeneracije i reprodukcije, tj. fenomen ţivota. 5) Razina biljke - genetiĉkih zajednica - na toj razini već postoji podjela aktivnosti elemenata sistema, tj. razliĉitih posebnih aktivnosti stanica koje imaju pribliţno istu strukturu. Ovi sistemi imaju mogućnost širenja, rasta i evolucije. 16
    • 6) Razina ţivotinje -velikih zajednica - na toj razini sistemi imaju razvijene posebne elemente, organe za prijem i obradu informacija i postoji upravljanje postupcima. 7) Razina ĉovjeka - ljudska razina - na toj razini sistem ima sva svojstva prethodnih razina ali i svojstvo samospoznaje. Ĉovjek svojim postupcima upravlja svjesno i na taj naĉin moţe svjesno djelovati na svoju okolinu. 8) Razina ljudskih zajednica - ova razina je prema Bouldingu najviša do sada ostvarena sistemska razina. Sistemi na toj razini imaju u potpunosti svojstvo samoorganizacije, što znaĉi da se mogu prilagoĊavati promjenama i izazivati promjene u svojoj okolini. Ti sistemi mogu birati svoje ciljeve i mijenjati svoju organizaciju i ponašanje. 9) Razina transcendentalnih sistema - to bi bila razina budućnosti, tj. determiniranih sistema, kada više nema nerješivih problema i kada su odgovori na sva pitanja poznati. Boulding smatra da će takva biti budućnost i da se je ona već poĉela ostvarivati.”11 Slika 8. Sistemske razine prema K.Bouldingu Na osnovu prikazane klasifikacije moţe se zakljuĉiti da Boulding pod pojmom sistem podrazumijeva samo stvarne sisteme, no u Teoriji sistema se taj pojam shvaća mnogo šire. 11 Internet - Boulding's Classification of Systems, www.panarchy.org/boulding/systems.1956.html 17
    • 3. Sistemsko inženjerstvo Sistemsko razmišljanje i sposobnost primjene pristupa, metoda i pomagala sistemskog inţenjerstva ĉine jednu od kljuĉnih kompetencija inţenjera i magistara prometa. Poĉeci sistemskog inţenjerstva seţu do polovine 20.st. i vezani su za velike i kompleksne vojne i svemirske programe te kasnije za softversko inţenjerstvo. Sa daljim razvojem sistemskog inţenjerstva na nova podruĉja djelovanja, razvijaju se nove metode i pomagala. “Sistemsko inţenjerstvo nije zamjena za tradicionalne inţenjerske discipline, pa je potrebno razlikovati problemsko podruĉje gdje je uĉinkovito primjeniti sistemsko inţenjerstvo. Kod tradicionalnog inţinjerskog analitiĉkog pristupa, problem se izdvaja iz njegova konteksta i dijeli se u manje dijelove, gdje se potom dio problema rješava i optimizira. Nakon toga se iz riješenih dijelova slaţe ukupno rješenje. Takav “bottom-up” pristup, od uskog i specifiĉnog, prema općenitom, pogodan je za manje kompleksne i dobro definirane problem, gdje se primjenjuju poznate i razraĊene procedure rješavanja.”12 Kada se radi o dosta sloţenim sistemima pogodniji je sistemski pristup, tj. pristup “top-down”, kod kojeg se problem posmatra na najvišoj poopćenoj razini, te se problem rješava od općenitog prema specifiĉnom. Veoma je bitno sagledavanje cjeline problema, kako ne bismo rješavali “pogrešan problem”. Slika 9. Područja tradicionalnog inženjerstva i sistemskog inženjerstva 12 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.16 18
    • 3.1. Analiza sistema Analiza sistema vezana je za provedbu dizajniranja sistema, kontrolu i evaluacije sistema. Analiza sistema je metoda ili postupak analize, koji se temelji na sistemskom pristupu i izvedena je prema naĉelima teorije sistema. Da bi smo vršili poreĊenje ponašanja jednog sa ponašanjem drugog sistema ili stanja datog sistema u razliĉitim vremenskim periodima potrebno nam je stanje sistema. Stanje jednog sistema je odraz pojedinaĉnih elemenata u sistemu u odreĊenim vremenskim periodima. Za analizu u sistemu, prikupljanje i korišćenje potrebnih informacija moţe se ostvariti na dva naĉina: kada je nepoznata unutrašnja struktura elemenata ( iz odreĊenih razloga nije moguće rastaviti sistem na elemente ) kada je broj elemenata sistema i njegovih veza veliki da je nemoguće uzeti sve u obzir . Za rješavanje pitanja primjenjuje se eksperimentalna metoda i modeliranje. Eksperimentalni pristup u istraţivanju sloţenih sistema je oteţan jer sloţenost po pravilu onemogućuje sprovoĊenje eksperimenta, a eksperimenat sa elementima ne omogućuje dobijanje predstave o opštem stanju sistema te se najĉešće primenjuje metod modeliranja. Metod predstavlja osnovu za odreĊivanje metodologije izraĉunavanja ponašanja sistema. Konstruisanje modela podrazumjeva formiranje uslovnog odraza slike realnog sistema i izuĉavanje njegovog svojstva u cilju dobijanja informacija o realnom sistemu. Taj odraz predstavlja model. Modeliranje ponašanja sistema zasniva se na ĉinjenici da se pod odreĊenim uslovima moţe opaziti jednako ponašanje kod sistema bitno razliĉitih po obliku, broju elemenata i fiziĉkoj prirodi procesa u njima . U pravilu se analiza sistema realizira timskim radom, gdje se koriste postojeća znanja i razvijaju nove metode i pomagala primjereno problemu. Analiza sistema moţe se odnositi na ispitivanja ponašanja i poboljšanja postojećeg sistema ili na dizajniranje i razvoj novog sistema. Analiza sistema poĉela se primjenjivati od poĉetka drugog svjetskog rata i do danas je razvijeno veći broj metoda. Neke od tih metoda su: metoda crne kutije metoda bijele kutije i metoda sive kutije strukturna sistemska analiza sistemska funkcionalna analiza metoda N2 karte.13 Metoda crne kutije koristi se za analizu sistema ĉiju unutrašnju strukturu ne poznajemo. Strukturna sistemska analiza se pojavljuje u mnogim metodama i alatima, koje se koriste u razvoju sistema prema procesno-orjentiranom pristupu. Sistemskom funkcionalnom analizom definišemo jednostavnije zadatke i funkcije sistema, koje bi trebale ostvariti temeljnu funkciju sistema. Metoda N2 karte u analizi razmatra vanjske ulaze i izlaze zajedno sa unutrašnjim ulazima i izlazima. 13 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.45 19
    • 3.2. Životni ciklus sistema Klasiĉni inţenjerski pristup je uglavnom bio orjentiran na inţenjerski dizaj, konstrukciju, projektovanje i gradnju dobro definisanih tehniĉkih sistema i objekata. Posmatranje sistema kroz ĉitav njegov ţivotni ciklus od poĉetka razvoja do povlaĉenja i razgradnje motivirano je ĉinjenicom da se ukupni troškovi sistema mnogo veći od troškova razvoja i proizvodnje. “Ţivotni ciklus sistema je naĉin cjelovitnog promatranja sistema koji svoj “ţivot” poĉinje jos u fazi identifikacije potreba i zahtjeva korisnika, te završava povlaĉenjem i razgradnjom sistema.”14 Slika 10. Životni ciklus i eksploatacijski vijek sistema Sistemska istraţivanja razliĉitih ţivotnih ciklusa sistema, dovela su do spoznaje tri primarne faze sistemskog inţenjerstva koje su osnovi prisutne u svim modelima. Te faze su: definisanje sistema razvoj sistema postavljanje i upotreba sistema.15 U fazi definisanja sistema razgraniĉuje se sistem od okoline, identificiraju potrebe i zahtjevi korisnika, te izraĊuje odgovarajuća formalna specifikacija uz dokumentiranje. 14 15 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.48 “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Ĉ.S.;B.I, FSK Sarajevo, Sarajevo, 2006., str.49 20
    • Slika 11. Tri primarne faze životnog ciklusa sistemskog inženjerstva Razvoj sistema poĉinje zadanom poĉetnom specifikacijom zahtjeva koja sluţi kao ulaz za kreiranje osnovnog koncepta i arhitekture sistema. Izlaz iz faze razvoja i gradnje sistema je isporuka razvijenog sistema korisniku. Faza postavljanja i upotrebe sistema poĉinje preuzimanjem sistema i završava povlaĉenjem sistema iz eksploatacije. Na slici 11. moţemo vidjeti tri primarne faze ţivotnog ciklusa sistemskog inţinjerstva, gdje su posebno naznaĉeni primarni i sekundarni informacijski tokovi, koji oznaĉavaju iterativnost procesa. 3.3. Upravljanje sistemima Upravljanje sloţenim sistemima se sprovodi radi ostvarivanja zadatih ciljeva na osnovu prijema predavanja i prerade informacija koje sluţe kao osnova za preduzimanje odgovarajućih mjera u postupku upravljanja. Prirodni sistemi su nastali pod uticajem prirodnih zahtjeva bez uĉešća ĉovjeka. Ako uzmemo za primjer ove sisteme onda je jedan od osnovnih ciljeva ovih sistema obezbjeĊenje optimalnih uslova za opstanak i za umnoţavanje. Proces ostvarivanja ovih ciljeva je odreĊen prirodnim zahtjevima i ogleda se u adaptaciji prema spoljnim uslovima, što se objašnjava stalnom evolucijom sistema. Kada su u pitanju umjetni sistemi tj. sistemi koje je stvorio ĉovjek , onda se problem zasniva na drugi naĉin. Ciljeve umjetnih sistema odreĊuje ĉovjek . Ako posmatramo preduzeće kao umjetni sistem onda cilj predstavlja ostvarivanje plana i programa. Upravljanje je postupak preduzimanja odreĊenih akcija tako da se sistem dovede u stanje ostvarivanja postavljenog cilja. To je u osnovi novo stanje koje se razlikuje od stanja u kojem bi se inaĉe sistem našao u sluĉaju odsustva usmjerene akcije od strane subjekta upravljanja. Izvoz stanja sistema kojem dajemo odreĊenu prednost u odnosu na ostala stanja predstavlja donošenje odluke. U postupku donošenja odluke primjenjuju se razliĉiti modeli na osnovu kojih se dolazi do izvora prihvatljive alternative . 21
    • Zaključak U prvom dijelu ovog rada definisali smo pojam sistem, kao i njegove osnovne karakteristike. Sistem je skup objekata i njihovih veza koji ĉine cjelinu u svrhu postizanja nekog cilja. Objekti nekog sistema su povezani sa objektima van njegovih granica. Granice sistema definišu skup objekata koji se u tome sistemu trebaju posmatrati. Za većinu definicija sistema zajedniĉko je postojanje elemenata i veza izmeĊu elemenata i funkcionisanje sistema, pa prema tome moţemo zakljuĉiti da svaki sistem ima :elemente, strukturu i svoju funkciju, odnosno svrhu postojanja u datoj okolini. Struktura sistema nije samo raspored njegovih elemenata već se odnosi na otkrivanje osnovnih karakteristika sistema. U drugom dijelu rada smo izvršili klasifikaciju sistema. Sa sistemskog gledišta sistemi se dijele prema: naĉinu nastanka, naĉinu nastanka, stepenu apstrakcije, otvorenosti, orjentiranosti cilju, promjenljivosti strukture i procesa, sloţenosti, determiniranosti ponašanja i stabilnosti. TakoĊer smo naveli klasifikaciju sistema prema nauĉniku E.K. Bouldingu, prema kojem se razvoj prirode i društva u smislu teorije sistema odvija kroz devet sistemskih razina, od statistiĉke strukture do transcedentnih sistema. Treći dio rada fokusiran je na sistemsko inţenjerstvo i metode koje se koriste u sistemskom inţenjerstvu. Kada se radi o dosta sloţenim sistemima pogodniji je sistemski pristup, kod kojeg se problem posmatra na najvišoj poopćenoj razini, te se problem rješava od općenitog prema specifiĉnom. Analiza sistema poĉela se primjenjivati od poĉetka drugog svjetskog rata i do danas je razvijeno veći broj metoda. Analiza sistema je metoda ili postupak analize, koji se temelji na sistemskom pristupu i izvedena je prema naĉelima teorije sistema. Ţivotni ciklus predstavlja naĉin posmatranja „ţivota“ nekog sistema. Sistemska istraţivanja razliĉitih ţivotnih ciklusa sistema, dovela su do spoznaje tri primarne faze sistemskog inţenjerstva, a te faze su: definisanje sistema, razvoj sistema, postavljanje i upotreba sistema. Upravljanje sistemima se provodi radi postizanja zadatih ciljeva sistema, preduzimanjem odreĊenih mjera. 22
    • Bibliografija Knjige: D. Radošević: „ Osnove teorije sustava“, Nakladni zavod Matice hrvatske, Zagreb, 2001. S. Ĉaušević, I. Bošnjak: “Sustavsko inţenjerstvo u transportu i komunikacijama”, Fakultet za saobraćaj i komunikacije Sarajevo, Sarajevo, 2006. B. Klaić: “Rjeĉnik stranih rijeĉi”, Nakladni zavod Matice hrvatske, Zagreb, 1990. J. Šentija: „Opća enciklopedija“, Jugoslavenski leksikografski zavod, Zagreb, 1981. H. Poţar: „Tehniĉka enciklopedija”, Jugoslavenski leksikografski zavod, Zagreb, 1980. Internet: Boulding's Classification of Systems - Vrste sistema prema Bouldingu, 02.03.2013.god., ( www.panarchy.org/boulding/ systems.1956.html) Teorija sistema, 02.03.2013., (http://bs.wikipedia.org/wiki/Teorija_sistema) System theory, 02.03. 2013., (http://en.wikipedia.org/wiki/Systems_theory) Sistem, 03.03.2013., (http://bs.wikipedia.org/wiki/Sistem) 23
    • Popis slika Slika 1. - Razgraniĉenje sistema i okoline Slika 2. - Shema input-output sistema Slika 3. - Prikaz procesa Slika 4. - Shema podjele procesa Slika 5. - Veze izmeĊu klasa sistema prema dva kriterija Slika 6. - Grafiĉki prikaz stabilnog i nestabilnog ponašanja Slika 7. - Sistemi prema kriteriju samostalnosti Slika 8. - Sistemske razine prema K.Bouldingu Slika 9. - Podruĉja tradicionalnog inţenjerstva i sistemskog inţenjerstva Slika 10. - Ţivotni ciklus i eksploatacijski vijek sistema Slika 11. - Tri primarne faze ţivotnog ciklusa sistemskog inţenjerstva 24