시스템
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1. 개요
시스템은 여러 부분 또는 구성 요소로 이루어진 전체를 의미하며, 라틴어 'systema'와 그리스어 'σύστημα'에서 유래되었다. 19세기 열역학 연구를 통해 시스템 개념이 발전했으며, 생물학, 사이버네틱스, 미디어 이론 등 다양한 분야에서 활용되었다. 시스템 이론은 세상을 상호 연결된 복잡계로 보고, 경계, 모델, 구조, 행동 등을 정의한다. 시스템은 개방, 폐쇄, 고립 시스템으로 분류되며, 결정론적, 비결정적 시스템으로도 구분된다. 또한, 자연 시스템과 인공 시스템으로 나눌 수 있다. 시스템은 경제, 정보 과학, 공학, 사회학, 인지 과학, 경영학, 논리, 전략적 사고 등 다양한 분야에서 분석 및 활용된다.
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정보는 의사결정을 위해 데이터를 가공한 형태로, 목적 적합성, 신뢰성, 적시성을 갖춘 훌륭한 정보는 첩보나 지식으로 분류될 수 있으며, 시대에 따라 의미가 변화하고 경제적 가치를 지니면서 정보 활용 능력의 중요성이 부각되고 있다. - 형이상학 개념 - 특수
특수는 철학에서는 개별적이고 구체적인 존재를, 언어학에서는 눈에 띄는 또는 예외적인 의미를 가지며, 사회적으로 특별함이 중요하게 여겨지기도 한다.
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2. 어원
"시스템"(system)은 라틴어 ''systēma''에서 유래되었으며, 이는 다시 "여러 부분 또는 구성원으로 이루어진 전체, 구성"을 의미하는 그리스어 σύστημα|sýstēmagrc에서 왔다.[2][3] 이 단어는 "함께"를 의미하는 σύν|sýnel과 "세우다"를 의미하는 ἵστημι|hístēmiel가 결합된 συνίστημι|synístēmiel("조립하다")에서 파생되었다.
마샬 맥루한은 "시스템"은 "볼 것"을 의미하며, 시스템화를 위해서는 매우 높은 시각적 경사도가 필요하다고 하였다. 그는 데카르트 이전 철학에는 "시스템"이 없었으며, 플라톤과 아리스토텔레스도 "시스템"이 없었다고 강조했다.[2][3]
"시스템"이라는 단어는 라틴어 ''systēma''에서 유래되었으며, 이는 다시 그리스어 σύστημα|시스테마grc에서 왔다. σύστημα|시스테마grc는 "여러 부분 또는 구성원으로 이루어진 전체, 시스템"을 뜻하며, 문자적으로는 "구성"을 의미한다.[2][3]
3. 역사
19세기, 열역학을 연구한 프랑스 물리학자 사디 카르노는 자연과학에서 '시스템' 개념의 발전을 선도했다. 1824년, 그는 증기 기관에서 '작동 물질'(일반적으로 수증기 덩어리)이라고 불리는 시스템을 연구했는데, 이는 열이 가해졌을 때 시스템이 일을 할 수 있는 능력과 관련이 있었다. 1850년, 독일 물리학자 루돌프 클라우지우스는 이 개념을 일반화하여 주변 환경의 개념을 포함시키고, 시스템을 언급할 때 '작동체'라는 용어를 사용하기 시작했다.
루트비히 폰 베르탈란피는 일반 시스템 이론의 선구자 중 한 명이었다. 1945년, 그는 구성 요소의 본질이나 그들 간의 관계와 무관하게 일반화된 시스템에 적용되는 모델, 원리 및 법칙을 도입했다.[4]
1940년대 후반과 1950년대 중반에 노버트 위너와 로스 애시비는 제어 시스템과 통신 시스템 연구에 수학을 활용하는 사이버네틱스를 개척했다.[5][6]
1960년대에 마샬 맥루한은 일반 시스템 이론을 미디어 이론 연구에 적용했다.[7][8]
1980년대에 존 헨리 홀랜드, 머레이 겔만 등은 산타페 연구소에서 '복잡 적응 시스템'이라는 용어를 만들었다.
4. 개념
시스템 이론은 세상을 상호 연결된 부분들의 복잡계로 파악한다. 시스템의 범위를 정하는 것은 시스템의 경계를 정의하는 것을 의미하며, 이를 통해 어떤 개체가 시스템 내부에 있고 어떤 개체가 외부, 즉 환경에 속하는지 구분한다. 시스템을 이해하고 미래 행동을 예측하거나 영향을 주기 위해 단순화된 표현(모델)을 만들 수 있으며, 이러한 모델은 시스템의 구조와 행동을 정의한다.
일본 산업 규격 (JIS) Z 8115에서는 시스템을 "소정의 임무를 달성하기 위해, 선정되고, 배열되고, 서로 연계되어 동작하는 일련의 아이템(하드웨어, 소프트웨어, 인간요소)의 조합"으로 정의한다.
4. 1. 시스템의 분류
시스템은 다양한 기준으로 분류할 수 있다.
우선, 자연적으로 발생한 시스템과 인공적으로 설계된 시스템으로 나눌 수 있다. 자연 시스템은 뚜렷한 목적이 없을 수도 있지만, 관찰자에 따라 그 행동이 의도적인 것으로 해석될 수 있다. 반면 인공 시스템은 특정한 목적을 달성하기 위해 만들어진다. 시스템의 부분들은 서로 관련되어 있어야 하며, "일관된 개체로 작동하도록 설계"되어야 한다. 그렇지 않으면 두 개 이상의 별개의 시스템으로 간주된다.[4]
경계에 따라서는 개방 시스템, 폐쇄 시스템, 고립 시스템으로 분류할 수 있다. 결정성에 따라서는 결정적 시스템과 비결정적 시스템으로 나눌 수 있다. 또한, 시스템은 '하드' 시스템과 '소프트' 시스템으로도 분류할 수 있다.
4. 1. 1. 경계에 따른 분류
대부분의 시스템은 물질과 에너지를 주변 환경과 교환하는 개방 시스템이며, 자동차, 커피 메이커, 또는 지구와 같다. 닫힌 계는 에너지 교환은 하지만 물질 교환은 하지 않으며, 컴퓨터 또는 바이오스피어 2 프로젝트와 같다. 고립계는 환경과 물질과 에너지 모두 교환하지 않는다. 이러한 시스템의 이론적인 예로는 우주가 있다.[4]
개방 시스템은 경계가 있는 변환 과정, 즉 입력을 출력으로 변환하는 과정 또는 과정들의 집합인 블랙 박스로 볼 수도 있다. 입력은 소비되고, 출력은 생성된다. 여기서 입력과 출력의 개념은 매우 광범위하다. 예를 들어, 여객선의 출력은 출발지에서 목적지로 사람들을 이동하는 것이다.
4. 1. 2. 결정성에 따른 분류
| 결정적 시스템 | 시스템의 거동이나 결과가 시간과 그 방향에 대해 유일하게 결정되는 시스템이다. |
|---|---|
| 비결정적 시스템 | 시스템의 거동이나 결과가 확률적 요인에 영향을 받아 시간과 그 방향에 대해 유일하게 결정되지 않는 시스템이다. |
4. 1. 3. 기타 분류
아원자 시스템, 생명 시스템, 태양계, 은하, 우주는 자연 시스템에 포함된다.[14] 반면 인공 시스템은 인간이 만든 시스템으로, 조직, 컴퓨터, 사회 제도 등이 해당한다.[14]'하드' 시스템은 기술적 성격을 띠며, 시스템 공학, 운영 연구, 계량 시스템 분석과 같은 방법에 적합하다.[17] '소프트' 시스템은 사람과 조직을 포함하며, 피터 체크랜드와 브라이언 윌슨이 소프트 시스템 방법론(SSM)을 통해 개발한 개념과 연관되어 행동 연구와 참여적 설계 강조와 같은 방법을 포함한다.[17]
4. 2. 하위 시스템
하위 시스템은 자체적으로 시스템이면서 더 큰 시스템의 구성 요소인 요소 집합이다. IBM 메인프레임 ''작업 입력 하위 시스템'' 제품군(JES1, JES2, JES3, 그리고 이들의 HASP/ASP)이 그 예이다. 이들이 공통적으로 가지고 있는 주요 ''요소''는 입력, 스케줄링, 스풀링 및 출력을 처리하는 구성 요소이다. 또한, 로컬 및 원격 운영자와 상호 작용할 수 있는 능력이 있다.[9]하위 시스템 설명은 시스템이 제어하는 운영 환경의 특성을 정의하는 정보를 담고 있는 시스템 객체이다.[9] 데이터 테스트는 개별 하위 시스템 구성 데이터(예: MA 길이, 정적 속도 프로파일 등)의 정확성을 검증하기 위해 수행되며, 특정 애플리케이션(SA)을 테스트하기 위해 단일 하위 시스템과 관련된다.[10]
5. 시스템 모델
시스템은 다수의 뷰로 구성된다. 인간이 만든 시스템은 개념, 분석, 설계, 구현, 배포, 구조, 동작, 입력 데이터 및 출력 데이터 뷰와 같은 뷰를 가질 수 있다. 이러한 모든 뷰를 설명하고 나타내기 위해서는 시스템 모델이 필요하다.
시스템 아키텍처는 여러 관점을 설명하기 위해 단일 통합 모델을 사용하는 일종의 시스템 모델이다. 대상이 광범위하여 엄밀하고 통일적인 정의는 존재하지 않는다. 여기서는 몇 가지 예를 제시한다.
6. 다양한 분야에서의 시스템
다양한 분야에서 '시스템'이라는 용어는 폭넓게 사용되며, 각 분야의 특성에 맞게 그 의미와 적용 방식이 다르게 나타난다.
경제 시스템경제 분야에서 시스템은 사회 내에서 재화와 서비스의 생산, 유통, 소비를 관리하는 사회 제도를 의미한다.[1] 이는 사람, 제도, 재산 등의 자원 간 관계로 구성되며, 자원 할당과 희소성 문제와 같은 경제학적 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 한다. 국제 관계에서도 국가 간 상호 작용을 시스템 관점에서 분석하기도 하는데, 신현실주의 학파가 대표적이다. 그러나 구성주의 학파는 이러한 접근이 개인의 역할을 간과한다고 비판하며, 자유주의 제도주의 학파는 국제 관계에서 규칙과 상호 작용 거버넌스를 강조한다.[1]
정보 및 컴퓨터 과학컴퓨터 과학 및 정보 과학에서 시스템은 구성 요소 간 프로세스 간 통신을 통해 작동하는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합을 의미한다.[1] 로마 숫자나 듀이 십진 분류법과 같은 도서관 시스템이 그 예시이다. 또한, 시스템은 소프트웨어나 하드웨어와 관계없이 소프트웨어 프로그램을 실행하기 위한 프레임워크인 플랫폼을 지칭하기도 한다. 시스템 구성 요소에 결함이 발생하면 전체 시스템 기능에 문제가 생길 수 있으며, 잘못된 구문이나 데이터 정의 등이 원인이 될 수 있다.[18]
공학 및 물리학물리학에서 시스템은 연구 대상이 되는 우주의 특정 부분을 의미하며, 열역학적 시스템이 대표적인 예시이다. 시스템 공학은 복잡한 프로젝트의 모든 구성 요소와 상호 작용을 계획, 설계, 구현, 유지 관리하는 방법을 다루는 공학 분야이다.
사회학, 인지 과학 및 경영학사회 과학 및 인지 과학에서는 개인, 인간 사회, 뇌 기능, 정신 과정, 규범적 윤리 시스템, 사회 문화적 행동 패턴 등을 시스템으로 간주한다.[19] 경영 과학, 운영 과학, 조직 개발 분야에서는 인간 조직을 경영 시스템으로 보고, 복잡한 비즈니스 프로세스(조직 행동) 및 조직 구조를 포함하여 연구한다. 피터 센지는 저서 '제5의 훈련'에서 조직을 시스템으로 보는 관점을 제시했으며,[19] 마거릿 휘틀리와 같은 조직 이론가들은 양자 물리학, 카오스 이론, 시스템의 자기 조직화 등의 개념을 통해 조직 시스템을 설명한다.[20]
논리 시스템논리 체계의 예로는 라이프니츠와 아이작 뉴턴이 개발한 미적분학, 조지 불의 불 대수 연산자 등이 있다. 매슬로우의 욕구 계층은 심리학을 생물학에 논리적으로 적용한 사례이며, 카를 융과 지그문트 프로이트를 포함한 여러 심리학자들은 심리적 영역을 논리적으로 구성하는 체계를 개발했다.
전략적 사고군사 전략가 존 A. 워든 3세는 워든의 5개 고리 모델을 통해 복잡한 시스템을 5개의 동심원(지도부, 프로세스, 인프라, 인구, 행동 단위)으로 분석했다.[21][22][23] 이 모델은 이란-이라크 전쟁에서 공군 기획에 활용되었으며, 1990년대 후반에는 비즈니스 전략에도 적용되었다.
6. 1. 경제 시스템
경제 체제는 특정 사회에서 재화와 서비스의 생산, 유통, 소비를 다루는 사회 제도이다. 경제 시스템은 사람, 제도, 재산과 같은 자원에 대한 관계로 구성되며, 자원 할당과 희소성 문제와 같은 경제학의 문제를 해결한다.[1]상호 작용하는 국가들의 국제적 영역은 여러 국제 관계 학자, 특히 신현실주의 학파에 의해 시스템 용어로 설명되고 분석된다. 그러나 이러한 국제 분석의 시스템 모드는 사회적 상호 작용에서 개인의 역할을 흐리게 할 수 있는 시스템과 구조에 대한 과도한 초점을 강조한다고 주장하는 구성주의 학파와 같은 다른 국제 관계 사상 학파에 의해 도전을 받아왔다. 국제 관계의 시스템 기반 모델은 또한 특히 경제 거버넌스와 관련된 규칙과 상호 작용 거버넌스에 더 많은 강조를 두는 자유주의 제도주의 학파가 가진 국제적 영역에 대한 비전의 기초가 된다.[1]
6. 2. 정보 및 컴퓨터 과학
컴퓨터 과학 및 정보 과학에서 정보 시스템은 구성 요소 간의 프로세스 간 통신을 통해 작동하는 하드웨어 시스템, 소프트웨어 시스템 또는 그 조합을 의미한다.로마 숫자와 같은 계산 시스템, 서류 및 카탈로그를 위한 다양한 시스템, 듀이 십진 분류법과 같은 도서관 시스템이 이에 해당한다. 이러한 시스템들은 구성 요소들이 서로 연결되어 정보 흐름을 원활하게 한다는 점에서 시스템의 정의에 부합한다.
시스템은 소프트웨어나 하드웨어와 관계없이 소프트웨어 프로그램을 실행하기 위한 프레임워크인 플랫폼을 지칭하기도 한다. 구성 요소나 시스템의 결함은 해당 구성 요소 또는 전체 시스템이 필요한 기능을 수행하지 못하게 할 수 있으며, 잘못된 구문이나 데이터 정의가 그 예시이다.[18]
6. 3. 공학 및 물리학
물리 시스템은 연구 대상이 되는 우주의 일부이며, 열역학적 시스템이 대표적인 예시이다. 시스템 공학은 복잡한 프로젝트의 모든 부품과 상호 작용을 계획, 설계, 구현, 구축 및 유지 관리하는 방법을 연구하는 공학 분야이다.6. 4. 사회학, 인지 과학 및 경영학
사회 및 인지 과학은 개인, 인간 사회, 뇌 기능, 정신 과정, 규범적 윤리 시스템, 사회 문화적 행동 패턴 등을 시스템으로 인식한다.[19] 경영 과학, 운영 과학, 조직 개발에서 인간 조직은 경영 시스템으로 간주되며, 복잡한 비즈니스 프로세스(조직 행동) 및 조직 구조를 포함한다. 피터 센지는 그의 저서 '제5의 훈련'에서 조직을 시스템으로 보는 개념을 발전시켰다.[19] 마거릿 휘틀리와 같은 조직 이론가들은 양자 물리학, 카오스 이론, 시스템의 자기 조직화와 같은 새로운 은유를 통해 조직 시스템을 설명했다.[20]6. 5. 논리 시스템
논리 체계의 대표적인 예시로는 라이프니츠와 아이작 뉴턴이 동시에 개발한 미적분학이 있다. 조지 불의 불 대수 연산자도 또 다른 예시이다. 철학, 생물학, 인지 과학과 관련된 예시들도 있는데, 매슬로우의 욕구 계층은 순수 논리를 사용하여 심리학을 생물학에 적용한 사례이다. 카를 융과 지그문트 프로이트를 포함한 여러 심리학자들은 성격, 동기 부여, 지성, 욕구와 같은 심리적 영역을 논리적으로 구성하는 체계를 개발했다.6. 6. 전략적 사고
군사 전략가 존 A. 워든 3세는 1988년 저서 《에어 캠페인》에서 워든의 5개 고리 모델을 소개하며, 모든 복잡한 시스템은 5개의 동심원으로 나눌 수 있다고 주장했다. 각 고리, 즉 지도부, 프로세스, 인프라, 인구 및 행동 단위는 변화가 필요한 시스템의 핵심 요소를 분리하는 데 사용될 수 있었다. 이 모델은 이란-이라크 전쟁에서 공군 기획자들에 의해 효과적으로 사용되었다.[21][22][23] 1990년대 후반, 워든은 자신의 모델을 비즈니스 전략에 적용했다.참조
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