Generic selectors
Exact matches only
Search in title
Search in content
Menu


سیستم باز چیست؟ | ویژگی‌های سیستم باز و چند مثال


اهداف و انتظارات آموزشی متمم در این درس
کد درس: ۳۳۴۷۲۶

«سازمان یک سیستم باز است.» «فرهنگ یک سیستم باز است.» «اقتصاد را نمی‌توان در قالب یک سیستم بسته اداره کرد.» «در نگاه سیستمی، موجودات زنده همگی سیستم باز هستند.» «اکوسیستم‌ها را نباید سیستم بسته در نظر بگیرید. این اشتباه باعث می‌شود نتوانید آن‌ها را به درستی تحلیل کنید.» «کره زمین یک سیستم باز است.» «تعامل با محیط از خواص سیستم‌های باز است» «سیستم بسته به سختی پیدا می‌شود. حتی فنجان قهوهٔ روی میز شما هم سیستم باز است.»

اگر با صاحب‌نظران و متخصصان تفکر سیستمی صحبت کنید، مدام اصطلاح سیستم باز و بسته را می‌شنوید. جمله‌های بالا صرفاً چند نمونه از این نوع صحبت‌ها و اظهارنظرهاست.

با وجودی که پیش از این در درس‌های مختلف تفکر سیستمی به اصطلاح سیستم باز اشاره کرده‌ایم، لازم بود یک درس مستقل به این مفهوم اختصاص داده شود تا سیستم باز را بهتر بشناسیم و با چند مثال از سیستم باز آشنا شویم.

پیش‌نیاز مطالعهٔ این درس از دوستان متممی انتظار می‌رود پس از مطالعهٔ این درس
  • بتوانند سیستم باز را تعریف کرده و تفاوت سیستم باز و بسته را شرح دهند.
  • بتوانند برای سیستم باز مثال بزنند و مصداق‌های آن را تشخیص دهند.
  • به خاطر بسپارند که سیستم‌های بسته همواره در مسیر افول و به سمت مرگ حرکت می‌کنند.
فشار ذهنی هنگام مطالعه
نیاز به مشارکت شما
کسب و کار
زندگی
سیستم باز چیست

سیستم‌ها را به شکل‌های مختلف طبقه‌بندی می‌کنند و صفت‌های متنوعی برایشان به کار می‌برند: سیستم ساده، سیستم پیچیده، سیستم مکانیکی، سیستم انسانی، سیستم تطبیق‌پذیر، سیستم خطی، سیستم غیرخطی و …

در این میان یکی از رایج‌ترین طبقه‌بندی‌ها «سیستم باز یا Open System» در برابر «سیستم بسته یا Closed System» است.

در ساده‌ترین تعریف، سیستم باز را سیستمی می‌دانند که کاملاً ایزوله نیست و با محیط خود تبادل ماده و انرژی دارد. مثلاً می‌گویند درخت یک سیستم باز است. چون از زمین آب و غذا می‌گیرد و نور هم دریافت می‌کند و تنفس هم انجام می‌دهد. یا می‌گویند فنجان قهوهٔ روی میز یک سیستم باز است. چون بخشی از انرژی خود را در قالب گرما به محیط می‌دهد و بخشی از ماده‌ٔ داخل فنجان هم تبخیر می‌شود.

در مقابل می‌گویند چای داغی که داخل فلاسک می‌ریزید، تقریباً یک سیستم بسته است. چون نمی‌تواند با محیط تبادل ماده و انرژی داشته باشد (البته می‌دانیم که فلاسک هم یک سیستم کاملاً بسته نیست. چون نمی‌تواند چای را تا ابد در همان دمای اولیه نگه دارد. اما نسبت به فنجان روی میز، سیستم بسته‌تری محسوب می‌شود).

سیستم باز چیست در نگاه اول به نظر می‌رسد که بحث سیستم باز و بسته صرفاً یک نام‌گذاری ساده است. اما اگر کمی بیشتر در این باره صحبت کنیم، خواهید دید که این موضوع بسیار چالش‌برانگیز است و اگر کمی از مثال‌های واضح فاصله بگیریم، امّا و اگرهای فراوانی در آن مطرح می‌شود.

بنابراین ما بحث‌مان را از تعریف سیستم باز آغاز می‌کنیم و سپس چند مثال از سیستم‌های باز را مرور خواهیم کرد. پس از آشنایی اولیه با این مفهوم، به سراغ تاریخچهٔ این اصطلاح می‌رویم و می‌بینیم که ایدهٔ سیستمهای باز و بسته چگونه مطرح شد و به چه علت مورد توجه قرار گرفت.

تعریف سیستم باز

سیستم باز و به تبع آن سیستم بسته را به شکل‌های مختلفی تعریف می‌کنند. این تعریف‌ها در عین تنوع، با یکدیگر سازگارند و هر یک از زاویهٔ متفاوتی به سیستم باز نگاه می‌کنند.

برتالانفی سیستم باز را چنین تعریف می‌کند (+):

اگر در سیستمی ورود و خروج ماده و انرژی و اطلاعات وجود نداشته باشد، آن سیستم بسته است. سیستم بسته از محیط خود ایزوله شده است.
و اگر ورود و خروجی وجود داشته باشد – که به معنی تغییر در اجزای سیستم نیز هست – سیستم باز محسوب می‌شود.

کرامر و اسمیت سیستم باز و بسته را در قالب کلمات دیگری تعریف می‌کنند (+):

وقتی می‌گوییم یک سیستم باز است که
چیزهایی در بیرون سیستم وجود داشته باشند که
در عین این که جزئی از سیستم نیستند، روی آن تأثیر بگذارند یا از آن تأثیر بپذیرند.

جمشید قراچه‌داغی هم در کتاب تفکر سیستمی خود تعریف ساده و بسیار زیبایی از سیستم باز ارائه کرده است (+):

سیستم باز سیستمی است که آن را فقط در بستر محیطی‌اش قابل فهم باشد.

[ اگر از محیطش هیچ چیز ندانیم، می‌توانیم بگوییم از خودش هم چیزی نمی‌دانیم. ]

همهٔ تعریف‌های بالا را می‌توان این‌گونه خلاصه کرد که سیستم باز در مرزهای خود تمام نمی‌شود و به پایان نمی‌رسد. درست است که ما برای سیستم مرز تعریف می‌کنیم. اما تعریف مرز صرفاً برای ساده‌سازی است. ما با مشخص کردن مرز، مسئله را به اندازهٔ ظرفیت مغزمان (یا نرم‌افزارهایمان) کوچک می‌کنیم. اما این به آن معنا نیست که سیستم در واقعیت نیز کوچک و محدود است.

چند مثال از سیستم‌های باز

پیش از این که به سراغ جزئیات بیشتری از بحث سیستم‌های باز برویم، بهتر است چند مثال از سیستم‌های باز را مرور کنیم. فعلاً در این مرحله عمداً نمونه‌هایی را انتخاب می‌کنیم که چالش کمتری دارند و به سادگی می‌توان «باز بودن» آن‌ها را درک کرد.

موتور خودرو

موتور خودرو (بنزینی و دیزل) یکی از ساده‌ترین و در دسترس‌ترین مثال‌ها برای سیستم باز است. موتور از بیرون سوخت، هوا و انرژی الکتریکی را دریافت می‌کند و خروجی‌های مختلفی از جمله دود، بخار آب، انرژی مکانیکی برای حرکت خودرو و نیز گرما تولید می‌کند.

موتور خودرو به عنوان سیستم باز

هر سه تعریفی که از سیستم باز ارائه کردیم در این‌جا مصداق دارند. هم ورود و خروج ماده و انرژی داریم و هم محیطی که نمی‌توان آن را نادیده گرفت. تغییر فشار و دمای هوا و سایر پارامترهای محیطی تأثیری جدی بر عملکرد موتور دارند. موتور هم با عملکرد روی محیط تأثیر می‌گذارد؛ نه فقط با تولید آلاینده‌ها و انرژی مکانیکی، بلکه با افزایش دما در اطراف خود و اثرات دیگری از این دست.

تراریوم‌ها (باغ‌های شیشه‌ای)

محدودیت در دسترسی کامل مجموعه تفکر سیستمی

دسترسی کامل به مجموعه درس‌های تفکر سیستمی برای اعضای  ویژه متمم در نظر گرفته شده است. با عضویت ویژه در متمم، علاوه بر دسترسی به مجموعه درس‌های تفکر سیستمی، به مجموعه گسترده‌تری از درس‌ها به شرح زیر نیز دسترسی پیدا خواهید کرد:

 فهرست درس‌های متمم

البته بررسی‌های آماری ما نشان داده که علاقه‌مندان به درس‌های تفکر سیستمی، از میان مجموعه درس‌های متمم به مطالعه‌ی درس‌های زیر بیشتر علاقه‌مند بوده‌اند:

  مدل ذهنی | تفکر استراتژیک | تفکر نقادانه

  کوچینگ | مشاوره مدیریت | استعدادیابی

  تصمیم گیری | حل مسئله | مدیریت زمان | یادگیری

گزینه‌ی دیگر هم پیگیری منظم مجموعه درس‌های دوره MBA متمم است.

اگر با فضای متمم آشنا نیستید و دوست دارید درباره‌ی متمم بیشتر بدانید، می‌توانید نظرات دوستان متممی را درباره‌ی متمم بخوانید و ببینید متمم برایتان مناسب است یا نه. این افراد کسانی هستند که برای مدت طولانی با متمم همراه بوده و آن را به خوبی می‌شناسند:

      شما تاکنون در این بحث مشارکت نداشته‌اید.  

     برخی از دوستان متممی که به این درس علاقه مندند:    مرضیه رفعتی ، جلیل شجاع زاده ، سینا عینالو ، عاطفه اکبری ، احمد صمدی پور

ترتیبی که متمم برای خواندن مطالب سری تفکر سیستمی به شما پیشنهاد می‌کند:

سری مطالب حوزه تفکر سیستمی
 

برخی از سوالهای متداول درباره متمم (روی هر سوال کلیک کنید)

متمم چیست و چه می‌کند؟ (+ دانلود فایل PDF معرفی متمم)
چه درس‌هایی در متمم ارائه می‌شوند؟
هزینه ثبت‌نام در متمم چقدر است؟
آیا در متمم فایل‌های صوتی رایگان هم برای دانلود وجود دارد؟

۲۰ نظر برای سیستم باز چیست؟ | ویژگی‌های سیستم باز و چند مثال

    پرطرفدارترین دیدگاه به انتخاب متممی‌ها در این بحث

    نویسنده‌ی دیدگاه : محمدرضا شعبانعلی

    راستش را بخواهید، من جملهٔ «آنتروپی و انرژی سیستم با هم وضعیت فیزیکی یک سیستم را مشخص می‌کنند» را متوجه نشدم.

    انتروپی یک کمیت عددی قابل‌محاسبه است (البته بسته به تعریف و نوع مدل‌سازی مقدار آن تغییر می‌کند).

    اما «وضعیت فیزیکی سیستم» دقیقاً به چه معناست؟ من اساساً کلمهٔ «وضعیت فیزیکی سیستم» را متوجه نمی‌شوم. مثلاً الان ماشین خاموش است. آن را استارت می‌زنیم. وضعیت فیزیکی سیستم چه شده؟ ۱/۵۳۴ بالاتر رفته؟ ۵/۴۴۲۵ کمتر شده؟ در ۵ ضرب شده؟ 

    «انتروپی و انرژی سیستم» با هم دقیقاً چه چیزی را تعیین می‌کنند؟


    اگر در نظریهٔ سیستم‌ها از افول صحبت می‌شود، این یک اصطلاح ادبی نیست. یک روند برگشت‌ناپذیر با معیارهای کمّی مشخص است. یعنی وقتی انتروپی سیستم الان بیشتر از قبل است، می‌گویند سیستم افول پیدا کرده است. چیزی که باعث می‌شود ما قائل به یک‌طرفه بودن بردار زمان باشیم. و نیز همان‌طور که جهان - در پذیرفته‌شده‌ترین «مدل» موجود - به سمت گرمامرگی می‌رود.

    و طبیعتاً یکی از تفسیر‌های در دسترس از Aging و کهنسالی در موجودات زنده هم این است که بگوییم سیستم توانایی حفظ سطح انتروپی خود را از دست داده است.


    من حدس می‌زنم چیزی که دربارهٔ انتروپی و انرژی مطرح کردید، بر پایهٔ خاطره‌ای از فرمول انتروپی در ترمودینامیک است (مرتبط با دما و انرژی و تعریف‌شده در سطح ماکروسکوپی). انتروپی در نظریهٔ سیستم‌ها با فرمول بولتزمن محاسبه می‌شود که لگاریتم تعداد وضعیت‌های قابل‌تصور سیستم است و روش محاسبهٔ آن ناظر به سطح میکروسکوپی است. البته که در حالت‌های خاص، انرژی هم می‌تواند در آن لحاظ شود. اما شما می‌توانید از سیستمی حرف بزنید که شاخص‌های انرژی در آن وجود ندارد، در عین حال انتروپی در آن معنا دارد.

    ‌مثلاً انتروپی اجتماعی یا Social Entropy یا انتروپی در خطوط انتقال داده که بیشتر به محتوای اطلاعاتی پیام و میزان نویز ربط دارد و انرژی در آن محلی از اعراب پیدا نمی‌کند). وقتی از انتروپی جامعه حرف می‌زنیم یا انتروپی فرهنگ، طبیعتاً به رویکرد کلان‌تر از انتروپی نزدیک‌تریم تا مفهومی که از آن در ترمودینامیک تدریس می‌شود.

    چنان‌که اگر پیام‌رسانی وجود داشته باشد که هیچ ارتباطی با جهان خارج نداشته باشد، انتروپی ارتباطی درون آن پیام‌رسان به تدریج افت پیدا می‌کند. چنان‌که می‌بینید در چنین سیستمی، ما از ورودی و خروجی اطلاعات حرف می‌زنیم و نه انرژی. این مثال من، جدید نیست. همان‌طور که می‌دانید، تبادل اطلاعات از مثال‌های کلاسیک بنیان‌گذاران نظریهٔ عمومی سیستم‌ها هم بوده است.

    جالب این‌جاست که حتی مسیر تعریف انتروپی هم در ترمودینامیک و نظریهٔ اطلاعات و نظریهٔ سیستم‌ها، جداگانه طی شده و بعداً مشخص شده که این‌ها ماهیتی مشابه دارند.

    پی‌نوشت:
    دوستانی که به موضوع انتروپی سیستم‌ها (به شکل عمومی و فراتر از ترمودینامیک) علاقه‌مند هستند، به سادگی می‌توانند با کلمات کلیدی مانند Information Entropy و Social Entropy و Network Entropy به مقالات و معادلات این بحث برسند.
    اما برای عزیزانی که آشنایی کمتری با این حوزه دارند و فعلاً هم فرصت ندارند یا اولویت‌‌شان مطالعه در این حوزه نیست، یک مثال ساده‌شده می‌زنم تا نشان دهم مرگ سیستم بسته اطلاعاتی و شبکه‌ای بدون ارتباط با محیط بیرونی (بدون نیاز به دخیل کردن مفاهیمی مثل انرژی) به چه معناست (بر مبنای یک جوک قدیمی که حتماً شنیده‌اید):

    فرض کنید ده دوست با هم در ارتباط هستند و هیچ دوست دیگری ندارند و با جهان بیرون هم در ارتباط نیستند (مثلاً در یک کشتی گیر افتاده‌اند و با هم دوست شده‌اند). آن‌ها به جوک گفتن علاقه دارند و مدام برای هم جوک تعریف می‌کنند.
    در ابتدا، هر کس جوک‌های متفاوتی بلد است. اما در ارتباط‌ها دو نفره، سه نفره و بزرگ‌تر، به تدریج جوک‌ها با هم تبادل می‌شود. اگر به اندازهٔ کافی به این جمع مهلت دهید، زمانی می‌رسد که همه، جوک‌های هم را بلدند. پس از آن، دیگر لازم نیست جوک‌ها را تعریف کنند. فقط می‌گویند جوک ۱۷ و همه بلند بلند می‌خندند. در طول زمان، طبیعتاً انگیزهٔ خندیدن به جوک‌ها هم کمتر می‌شود.
    این پدیده، بسیار شبیه گرمامرگی در عالم است. در حال حاضر دما در نقاط مختلف عالم متفاوت است. اما به تدریج این هم‌دمایی بیشتر و بیشتر و بیشتر می‌شود تا روزی که دیگر گرادیان دما وجود ندارد. همه جا سرد، و همه‌جا هم‌دما.
    وقتی از افول سیستم حرف می‌زنیم، از پدیده‌ای مشخص و قابل‌سنجش حرف می‌زنیم که مصداق‌های فراوان دارد و به مفاهیم ترمودینامیک سنتی محدود نیست.

     
    تمرین‌ها و نظرات ثبت شده روی این درس صرفاً برای اعضای متمم نمایش داده می‌شود.
    .