얼마전까지만 해도 낯설기만 했던 '시스템'이란 용어가 이제 우리 귀에 자연스럽게 들리고 있다. 그만큼 컴퓨터사회에서는 기업체를 비롯 사회의 모든 분야가 하나의 시스템으로 연관지워 이해되고 있다.

S회사는 여러 곳에 분산되어있는 큰 기업체이다. 이 S사의 인사담당 책임자는 출근과 동시에 책상 위에 설치된 컴퓨터 터미날을 통해 본사와 각 지사의 직원 출근상태를 간단히 점검한다. 이 때 터미날 화면에는 책임자의 조작에 따라 상오 9시 현재 직원의 출근상황을 상세히 알려준다.

다른 부서에서는 생산담당 책임자가 각 생산공장의 생산현황과 재고현황을 컴퓨터 터미날을 통해서 점검하고 주문량을 각 생산공장에 출고할 것을 지시한다.

이 모든 상황파악과 지시가 컴퓨터를 통해서 이루어진다고 해도 과언이 아니며 결코 꿈같은 이야기가 아니다. 이와같이 기업에서는 인사관리, 생산관리가 하나의 시스템으로 이루어지고 있다고 말할 수 있다.

최근에 들어서는 기업의 규모가 확장됨에 따라 세계 각 지역에 지점이 설치되고 국제간의 정보교환이 요구된다. 이에 따라 모든 기업들은 대규모정보를 수집 교환하기 위한 기업내의 통신시스템이 이루어져야 한다.

일례로 기업이 SBS(Satellite Business System)위성을 어떻게 이용하는가를 보기로 하자. 본사, 지점, 공장 등과 상호관련되어 있는 컴퓨터의 자료는 물론, 전화의 음성텔레비젼회의나 비디오의 화상, 문서 등의 모든 정보는 특수한 기기를 이용하여 0과 1로 구성된 디지탈부호로 변환되어진다. 변환된 부호는 30cm이하의 짧은 파장의 마이크로파라 불리우는 전파를 탄다. 이 전파는 본사나 지점, 공장의 옥상 혹은 부지내에 설치된 파라볼라(parabola) 안테나를 통하여 지상 3만 6천km의 정지제도에 있는 통신위성으로 향하여 발신되어지며 위성은 수신한 전파를 증폭하여 지상에 다시 송신한다. 지상에서 수신된 전파는 발송된 경우와 완전히 역의 과정을 경유하여 전화의 음성, 텔레비젼회의의 화상, 컴퓨터의 자료 등으로 복원되어지는데 이 모든 과정이 하나의 시스템으로 이루어지고 있다.

이처럼 시스템이란 용어가 기업에서 뿐만 아니라 일상생활을 비롯한 많은 분야에서 사용되고 있으며 특히 기업분야에서는 종합경영정보시스템(Management Information System)에 적용되고 있고 자연과학, 사회과학 분야에 있어서도 다양하게 쓰이고 있다.

이와같이 인간사회의 모든 분야는 물론 인체의 구조마저도 하나의 시스템으로 연관지어 이해되고 있는 실정이다. 여기서는 이처럼 자주 듣고 사용하고 있는 시스템이란 용어의 개념, 이론, 응용분야에 대하여 고찰해보고자 한다.

부분보다는 전체를 중시

시스템은 계, 체계, 또는 조직 등으로 번역되기도 하지만 사물을 체계화하는 일종의 사고방식 즉 대상을 분석하는 접근방식이라고 볼 수 있다. 다수의 구성원소(element)가 유기적으로 관련(relation)되어 어떤 기능(function)을 수행하도록 결합된 집합(set)이라 정의한다.

시스템을 구성하는 원소로는 기계, 원료, 제품 등 물적인 것뿐 아니라 인간, 기술수준, 정보와 같은 비물질적인 추상적인 것도 포함하고 있다.

하나의 시스템을 둘러싼 외부의 조건에 의해서도 영향을 받게 된다. 이때 외부의 조건을 명확히 시스템과 구분하는 작업이 필요하며 이 조건은 시스템에 영향을 주고 시스템의 변화는 원소들의 속성(attribution)을 변화시키므로 이 조건을 시스템 환경(environment)이라 한다.

시스템과 시스템환경에 의해서 부분이 되는 시스템이 존재하는데 이를 부분시스템(sub system)이라고 한다. 예를들면 기업경영면에서 생산관리시스템, 인사관리시스템, 재고관리시스템 등은 기업내지 경영시스템의 주요 부분시스템에 해당한다. 최근에 있어서는 여러 주요 부분시스템을 구조적 복잡성 때문에 어떻게 하면 유효하게 결합하여 기능할 수 있도록 할 것인가 하는 전체시스템(total system)에 관한 문제가 중요시 되고 있다.

외부 조건에 충격이 없을 때 시스템상태가 변하지 않고 그대로 남아 있으면 이를 균형상태(equilibrium state)라 하는데 이때 외부 조건에 변동이 의해서 균형상태가 다시 이루어지면 이 시스템상태를 안정적이라 하여 이 시스템을 안정적시스템(stable system)이라 한다. 유기적 결합체인 시스템은 입력(input), 변환과정(transformation process), 출력(output)을 지니게 되는데 이 시스템작용의 초기나 말기상태만을 언급할 때 다시 말하면 변환과정을 무시한 입력이나 출력 상태를 적정상태(static state)라 하며 입력과 출력 사이를 동적상태(dynamic state)라 한다.

SBS에 의한 기업내 통신시스템

이론보다는 철학

일반적으로 시스템이론이란 과학에서 사용되는 이론(theory)이라기 보다는 현존의 과학철학에서의 문제(program)나 접근방식(direction)이라 할 수 있다. 이 접근방식에 의해 표현된 관점은 여러 근원에서 비롯된다. 그러나 모든 상이점과 해석은 하나의 공통목표를 지니고 있다. 즉 개념화나 연구의 통일된 방법론에 의해서 상이한 내용의 통합화를 의미한다.

일반적 시스템이론의 작업은 과학적 이론이나 기술적인 문제가 이론이나 문제의 기본적인 특징을 잃지 않고 수행될 수 있도록 가장 일반적인 개념적 구조를 찾아내는 것으로 시스템의 유기적 측면이 어떻게 수학적 구조로 부터 생성되는가를 보여주는 것이다. 이때 고전적인 수학적 방법은 이를 보여주는 것이 가능하다.

예들 들면 유기적 측면이 초기조건과는 독립적으로 균형상태를 유지하려는 경향을 포함하는 미분방정식의 시스템 특성으로부터 생성된다. 그러나 복합적인 구조상태는 고전적 수학으로는 해결될 수 없다. 유기적 조직체가 네트웍 (network)들서 묘사 되어져 있을 때 네트웍의 수학적 이론은 대체로 고전적 수학으로 표현되는 해석학보다는 위상수학(topology)이나 대수학(abstrct algebra)에 의해서 도출되어 진다.

의사결정의 과학화

현대사회에 있어 제반 업무들은 복잡다단하고 상호의존적이며 신속성을 요구하고 있다. 따라서 복잡하게 얽혀있는 제반 문제들을 해결하기 위해서는 의사결정을 과학화하는 것이 필요하다.

1950 年代에 이르러 시스템적 접근방식을 이용한 OR(Operations Research)이 제반 문제들을 다루게 되고 문제자체를 명확하게 모형화함에 따라 OR이 발전한 형태로 시스템분석이 성립되었다.

이 시스템분석이 의사결정을 수행하는데 분석도구로 이용되는 경우는 다음과 같다.

첫째 자원의 부족과 미래에 대한 불확실성 및 위험이 내포되어 있기 때문에 사회적으로나 개인적 분야를 가릴 것 없이 신속한 의사결정이 요구되는데서 필요하다.

둘째 서비스분야의 증대에 따른 복잡한 인간용역의 관리를 개선하고 보다 신장된 업무능률을 제공하기 위해서 필요하다.

세째 사회가 보다 복잡해짐에 따라 각 분야에서의 의사결정들은 미묘한 상호의존성을 지니기 때문에 이를 효과적으로 평가하기에는 상당한 어려움이 뒤따른다. 따라서 하나의 문제를 해결하기 위한 최적의 의사결정이 다른 분야에서 더욱 심각한 영향을 미칠 수도 있다. 이런 점을 감안하기 위해서 필요하다고 할 수 있다.

이와같은 이유에서 시스템분석이 요구되는데 이 분석은 시스템설계에 선행되는 최초의 단계로서 문제의 최적해를 도출하고 이를 평가 비교 개발연구하는 과정이라 할 수 있다. 기업에서의 정보시스템이나 생산관리시스템에 있어서는 먼저 시스템분석이 필요하다. 대체로 시스템분석은 다음의 과정에 의해서 수행되어진다.

(1) 문제의 파악과 모형화(model)로서 제기된 문제가 타당한가의 여부와 문제해결에 의해 달성가능한 성과를 검토하여 문제의 모형화를 행한다.

(2) 시스템 팀의 결성으로 문제 해결에 적합한 전문가를 중심으로 팀을 편성한다.

(3) 시스템의 정의가 필요하다. 즉 대상이 되는 시스템을 각 부분시스템으로 분해하고 각 부분시스템 사이의 상호관계를 파악하여 자체 목적을 달성할 수 있도록 각 부분시스템을 통합하는 종합화를 행함으로써 시스템의 정의가 이루어진다.

(4) 시스템 목적의 정의가 요구된다. 시스템이 국지적 최적화에 머무는 것을 방지하기 위해, 보다 상위의 시스템과의 상호관계를 분명히 한 다음에 시스템의 목적을 정의해야 한다.

(5) 경제적 기준의 설정이 필요하다. 시스템의 효율을 측정하는 기준으로서 단위당 비용이나 이익 등의 경제적 기준을 설정하여 경제적 기준간에 서로 상충될 때는 일정한 평가기준을 계약조건으로 설정한다.

(6) 정보의 수집이 필요하다. 시스템 분석의 마지막 과정은 시스템의 모델화의 기초가 될 자료나 정보의 수집이다. 시스템내의 정보뿐만 아니라 시스템 환경의 정보도 수집한다.

이상의 시스템분석 단계가 이루어진 다음에 시스템 설계의 과정으로 이행된다.

시스템산업은 4차산업

산업이라고 하면 자동적으로 기계, 전기, 섬유 등의 제조업분야와 금융, 상업 등과같은 서비스업을 포함하는 것으로 이해되었으나 최근에 들어서는 종래의 1, 2, 3차 산업과는 다른 새로운 산업이 대두되게 되었다. 이와같은 새로운 산업을 가리켜 시스템산업이라 명명하고 있다.

이러한 시스탬산업이 속하는 것으로 지식산업이라 할 수 있는 정보처리산업, 에너지산업, 컴퓨터 통신산업 등을 들 수 있다. 이들은 복합기능산업(Complex System Industry) 또는 미래지향산업이라 할 수 있다. '드러커'(Drucker P. F.) 교수는 그의 저서 '단절의 시대(The Age of Discontinuity)'에서 "미래의 4가지 새로운 산업은 정보산업, 해양산업, 재료산업 및 도시계(megalopolis)인데 거기에는 새로운 개념인 시스템이 바탕이 되고 있다"고 말하고 있다.

시스템산업의 본질은 시스템의 다양화에 있다고 볼 수 있다. 시스템산업이란 용어는 급속하게 보급되어 1970년대에 들어서 경제산업용어로 정착되었다. 그 이유는 경제가 발전함에 따라 사회가 복잡화되고 산업이 고도화해지면 이미 존재하고 있는 산업으로는 대응할 수 없기 때문에 최종상태에 중점을 두고 다른 분야의 기술과 협력하여 제품을 만드는 산업이 발달하기 때문이다. 예를 들면 우주 해양 도시 주택 등을 들 수 있다. 시스템산업의 본질인 시스템의 다양화는 인간의 지식과 정보의 양을 극대화하는 수단으로서 그 중요성이 인식되고 있다.

이와같이 복잡한 시스템을 합리적으로 분석하고 설계 계발하기 위해서 학문적으로 연구하는 공학분야로서 시스템공학이 있다. 이 시스템공학은 사회내에서 인간, 물체, 정보, 기술과 같은 여러 구성요소로 움직이는 시스템(man macline system)을 과학적으로 규명하고 개발하는 데 있다.

이와같은 시스템공학은 1950년대 미국에서 주로 국방이나 우주관계의 규모가 큰 시스템을 개발하는데서 시작되었으며 그 후로 기업에 있어서 생산 재고처리시스템과 같은 소형시스템이 적용되어 왔으나 최근에 들어서는 기술과 과학의 발달로 환경오염문제 도시문제 해양개발문제 등에도 적용되고 있다.