Понятие, задачи и этапы системного подхода.

Системный подход используется во всех областях знания, хотя в различных областях он проявляется по-разному. Так, в технических науках речь идет о системотехнике, в кибернетике – о системах управления, в биологии – о биосистемах и их структурных уровнях, в социологии – о возможностях структурно-функционального подхода, в медицине – о системном лечении сложных болезней (коллагенозы, системные васкулиты и т.д.) терапевтами широкого профиля (врачами-системщиками).
В самой природе науки лежит стремление к единству и синтезу знаний. Выявление и изучение особенностей этого процесса – задача современных исследований в области теории научного знания.
Сущность системного подхода и проста, и сложна; и ультрасовременная, и древняя, как мир, ибо уходит корнями к истокам человеческой цивилизации. Потребность в использовании понятия «система» возникла для объектов различной физической природы с древних времен: еще Аристотель обратил внимание на то, что целое (т.е. система) несводимо к сумме частей, его образующих.
Потребность в таком понятии возникает в тех случаях, когда невозможно изобразить, представить (например, с помощью математического выражения), а необходимо подчеркнуть, что это будет большим, сложным, не полностью сразу понятным (с неопределенностью) и целым, единым. Например, «солнечная система», «система управления станком», «система крово-обращения», «система образования», «информационная система».
Очень хорошо особенности этого термина, такие как: упорядоченность, целостность, наличие определенных закономерностей – проявляются для отображения математических выражений и правил – «система уравнений», «система счисления», «система мер» и т.п. Мы не говорим: «множество дифференциальных уравнений» или «совокупность дифференциальных уравнений» – а именно «система дифференциальных уравнений», чтобы подчеркнуть упорядоченность, целостность, наличие определенных закономерностей.
Интерес к системным представлениям проявляется не только как к удобному обобщающему понятию, но и как к средству постановки задач с большой неопределенностью.
Системный подход – это направление методологии научного познания и социальной практики, в основе которого лежит рассмотрение объектов как системы. Системный подход ориентирует исследователей на раскрытие целостности объекта, на выявление многообразных связей и сведение их в единую теоретическую картину.
Системный подход, по всей вероятности, является «единственным путем соединить в одно целое куски нашего разобщенного мира и достичь упорядоченности вместо хаоса».
Системный подход развивает и формирует у специалиста целостное диалектико-материалистическое мировоззрение и, в этой связи, полностью соответствует современным задачам нашего общества и экономики страны.
Задачи , которые решает системный подход:
o играет роль международного языка;
o позволяет разработать методы исследования и конструирования сложноорганизованных объектов (например, информационная система и прочее);
o развивает методы познания, методы исследования и конструирования (системы организации проектирования, системы управления разработками и т.п.);
o позволяет объединить знания различных, традиционно разделенных дисциплин;
o позволяет глубоко, а главное в совокупности с создаваемой информационной системой, исследовать предметную область.
Системный подход нельзя воспринимать как одноразовую процедуру, как выполнение какой-то последовательности определенных действий, дающую предсказуемый результат. Системный подход – это обычно многоцикловый процесс познания, поиска причин и принятия решений для достижения определенной цели, для которой создается (выделяется) нами некоторая искусственная система.
Очевидно, что системный подход – процесс творческий и, как правило, на первом цикле он не заканчивается. После первого цикла мы убеждаемся, что данная система функционирует недостаточно эффективно. Что-то мешает. В поисках этого «чего-то» мы выходим на новый цикл спирального витка поиска, вновь анализируем прототипы (аналоги), рассматриваем системно функционирование каждого элемента (подсистемы), действенность связей, правомочность ограничений и т.д. Т.е. пытаемся устранить это «что-то» за счет рычагов внутри системы.
Если не удается достигнуть желаемого эффекта, то часто целесообразно вернуться к выбору системы. Возможно, надо ее расширить, ввести в нее другие элементы, предусмотреть новые связи и т.д. В новой, расширенной системе увеличивается возможность получения более широкого спектра решений (выходов), среди которых может оказаться желаемое.
При исследовании любого объекта или явления необходим системный подход, который возможно представить в виде последовательности следующих этапов :
o выделение объекта исследования из общей массы явлений, объектов. Определение контура, пределов системы, его основных подсистем, элементов, связей с окружающей средой.
o Установление цели исследования: определение функции системы, ее структуры, механиз-мов управления и функционирования;
o определение основных критериев, характеризующих целенаправленное действие системы, основные ограничения и условия существования (функционирования);
o определение альтернативных вариантов при выборе структур или элементов для достиже-ния заданной цели. По возможности необходимо учесть факторы, влияющие на систему и варианты решения проблемы;
o составление модели функционирования системы, с учетом всех существенных факторов. Значимость факторов определяется по их влиянию на определяющие критерии цели;
o оптимизация модели функционирования или работы системы. Выбор решений по критерию эффективности при достижении цели;
o проектирование оптимальных структур и функциональных действий системы. Определение оптимальной схемы их регулирования и управления;
o контроль за работой системы, определение ее надежности и работоспособности.
o Установление надежной обратной связи по результатам функционирования.
Системный подход неразрывно связан с материалистической диалектикой, является конкретизацией ее основных принципов на современном этапе развития. Современное общество не сразу признало системный подход как новое методологическое направление.
В 30-е годы прошлого столетия философия явилась источником возникновения обоб-щающего направления, названного теорией систем. Основоположником этого направления считается Л. фон Берталанфи, итальянский биолог по основной профессии, сделавший, несмотря на это, свой первый доклад на философском семинаре, пользуясь в качестве исходных понятий терминологией философии.
Необходимо отметить важный вклад в становление системных представлений нашего соотечественника А.А. Богданова. Однако в силу исторических причин предложенная им всеобщая организационная наука «тектология» не нашла распространения и практического применения.

Системный анализ.

Рождение системного анализа (СА) - заслуга знаменитой фирмы «РЭНД Корпорейшн» (1947 г.) - Министерство Обороны США.
1948 г. - группа оценки систем оружия
1950 г. - отдел анализа стоимости вооружения
1952 г. - создание сверхзвукового бомбардировщика В-58 было первой разработкой, поставленной как система.
Системный анализ требовал информационного обеспечения.
Первая книга по системному анализу, не переведенная у нас, вышла в 1956 г. Ее издала РЭНД (авторы А. Канн и С. Монк). Через год появилась «Системотехника» Г. Гуда и Р. Макола (издана у нас в 1962 г.), где изложения общая методика проектирования сложных технических систем.
Методология СА была детально разработана и представлена в вышедшей в 1960 г. книге Ч. Хитча и Р. Маккина «Военная экономика в ядерный век» (издана у нас в 1964 г.). В 1960 г. выходит один из самых лучших учебников по системотехнике (А. Холл «Опыт методологии для системотехники», переведена у нас в 1975 г.), представляющий техническую разработку проблем системотехники.
В 1965 г. появилась обстоятельная книга Э. Квейда «Анализ сложных систем для реше-ния военных проблем» (переведена в 1969 г.). В ней представлены основы новой научной дис-циплины - анализа систем (метод оптимального выбора при решении сложных проблем в условиях неопределенности -> переработанный курс лекций по анализу систем, прочитанный работниками корпорации РЭНД для руководящих специалистов Министерства обороны и про-мышленности США).
В 1965 г. вышла книга С. Оптнера «Системный анализ для решения деловых и промыш-ленных проблем» (перевод 1969 г.).
Второй этап исторического развития системного подхода (проблемы фирм, маркетинг, аудит и т.д.)
o I этап - исследование конечных результатов системного подхода
o II этап - начальные стадии, выбор и обоснование целей, их полезности, условий
осуществления, связей с предыдущими процессами
Системные исследования
o I этап - Богданов А.А. - 20-е гг., Бутлеров, Менделеев, Федоров, Белов.
o II этап - Л. фон Берталанфи - 30-е гг.
o III этап - Рождение кибернетики - системные исследования получили новое рождение на солидной научной базе
o IV этап - оригинальные варианты общей теории систем, имеющие общий математиче-ский аппарат - 60-е гг., Месарович, Уемов, Урманцев.

Белов Николай Васильевич (1891 – 1982) – кристаллограф, геохимик, профессор МГУ,– методы расшифровки структур минералов.
Федоров Евграф Степанович (1853 – 1919) минералог и кристаллограф. Современные структуры кристаллографии и минералогии.
Бутлеров Александр Михайлович – структурная теория.
Менделеев Дмитрий Иванович (1834 – 1907) –Периодическая система элементов.

Место системного анализа среди других научных направлений
Наиболее конструктивным из прикладных направлений системных исследований считается системный анализ. Независимо от того, применяется тер-мин «системный анализ» к планированию, разработке основных направлений развития отрасли, предприятия, организации, или к исследованию системы в целом, включая и цели, и оргструктуру, работы по системному анализу отличаются тем, что в них всегда предлагается методика проведения, исследования, организации процесса принятия решения, делается попытка выделить этапы исследования или принятия решения и предложить подходы к выполнению этих этапов в конкретных условиях. Кроме того, в этих работах всегда уделяется особое внимание работе с целями системы: их возникновению, формулировке, детализации, анализу и другим вопросам целеполагания.
Д. Клиланд и В. Кинг считают, что системный анализ должен обеспечить «четкое пони-мание места и значение неопределенности в принятии решения» и создать для этого специаль-ный аппарат. Главная цель системного анализа - обнаружить и устранить неопределенность.
Некоторые определяют системный анализ как «формализованный здравый смысл».
Другие не видят смысла даже в самом понятии «системный анализ». Почему не синтез? Как можно разбирать систему, не теряя целого? Однако на эти вопросы были моментально найдены достойные ответы. Во-первых, анализ не исчерпывается расчленением неопределенностей на более мелкие, а направлен на то, чтобы понять сущность целого, выявить факторы, влияющие на принятие решений о построении и развитии системы; а во-вторых, термин «системный» подразумевает возврат к целому, к системе.
Дисциплины системных исследований:
Философско - методологические дисциплины
Теория систем
Системный подход
Системология
Системный анализ
Системотехника
Кибернетика
Исследование операций
Специальные дисциплины

Системный анализ расположен в середине этого перечня, так как он использует примерно в одинаковых пропорциях философско-методологические представления (характерные для философии, теории систем) и формализованные методы и модели (для специальных дисциплин). Системология и теория систем больше пользуются философскими понятиями и качественными представлениями и ближе к философии. Исследование операций, системотехника, кибернетика, напротив, имеют более развитый формальный аппарат, но менее развитые средства качественного анализа и постановки сложных задач с большой неопределенностью и с активными элементами.
Рассматриваемые направления имеют много общего. Необходимость в их применении возникает в тех случаях, когда проблема (задача) не может быть решена отдельными методами математики или узкоспециальных дисциплин. Несмотря на то, что первоначально направления исходили из разных основных понятий (исследование операций - «операция», кибернетика - «управление», «обратная связь», системология - «система»), в дальнейшем они оперируют со многими одинаковыми понятиями элементы, связи, цели и средства, структура. Разные направ-ления пользуются также одинаковыми математическими методами.

Системный анализ в экономике.
При разработке новых областей деятельности невозможно решить проблему, используя только математический или интуитивный метод, так как процесс их становления и отработки процедур постановки задач часто затягивается на длительный период. По мере развития техно-логий и «искусственного мира» ситуации принятия решений усложнились, и современная эко-номика характеризуется такими особенностями, что гарантировать полноту и своевременность постановки и решения многих экономических проектных и управленческих задач стало трудно без применения приемов и методов постановки сложных задач, которые и разрабатывают рас-смотренные выше обобщенные направления, и в частности, системный анализ.
В методике системного анализа главное - процесс постановки задачи. В экономике не нужна готовая модель объекта или процесса принятия решения (математический метод), нужна методика, содержащая средства, позволяющие постепенно формировать модель, обосновывая ее адекватность на каждом шаге формирования с участием ЛПР. Задачи, решение которых ранее было основано на интуиции (проблема управления разработками организационных структур), теперь не решаема без системного анализа.
Для принятия «взвешенных» проектных, управленческих, социально-экономических и других решений необходим широкий охват и всесторонний анализ факторов, существенно вли-яющих на решаемую проблему. Необходимо использовать системный подход при изучении проблемной ситуации и привлекать средства системного анализа для решения этой проблемы. Особенно полезно использовать методологию системного подхода и системного анализа при решении сложных проблем - выдвижении и выборе концепции (гипотезы, идеи) стратегии раз-вития фирмы, разработке качественно новых рынков сбыта продукции, совершенствование и приведение в соответствие с новыми условиями рынка внутренней среды фирмы и т.д.
Для решения этих задач специалисты по подготовке решений и выработке рекомендаций для их выбора, а также лица (группа лиц), ответственные за принятие решений, должны обла-дать определенным уровнем культуры системного мышления, «системным взглядом» охваты-вать всю проблему в «структурированном» виде.
Логический системный анализ применяется для решения "слабо структурированных" проблем, в постановке которых много неясного и неопределенного и потому их невозможно представить в полностью математизированном виде.
Этот анализ дополняется математическим анализом систем и другими методами анализа, например статистическими, логическими. Однако область его применения и методология осу-ществления отличаются от предмета и методологии формально-математических системных ис-следований.
Понятие "системный" применяется потому, что исследование строится исходя из катего-рии "система".
Термин "анализ" используется для характеристики процедуры исследования, которая со-стоит в разделении сложной проблемы на отдельные, более простые подпроблемы, в использо-вании наиболее подходящих специальных методов для их решения, которые позволяют затем построить, синтезировать общее решение проблемы.
Системный анализ содержит в себе элементы, присущие научным, в частности количе-ственным, методам, а также интуитивно-эвристическому подходу, целиком зависящему от ис-кусства и опыта исследователя.
По определению Аллэна Энтховена: "Системный анализ - это не что иное, как просве-щенный здравый смысл, на службу которого поставлены аналитические методы. Мы применяем системный подход к проблеме, стремясь максимально широко исследовать стоящую перед нами задачу, определить ее рациональность и своевременность, а затем снабдить того, кто отвечает за принятие решения, той информацией, которая наилучшим образом поможет ему выбрать предпочтительный путь в решении задачи".
Присутствие субъективных элементов (знания, опыт, интуиция, предпочтения) связано с объективными причинами, которые вытекают из ограниченной возможности применения точ-ных количественных методов ко всем аспектам сложных проблем.
Эта сторона методологии системного анализа представляет существенный интерес.
Прежде всего, основным и наиболее ценным результатом системного анализа признается не количественно определенное решение проблемы, а увеличение степени ее понимания и сущности различных путей решения. Это понимание и различные альтернативы решения проблемы вырабатываются специалистами и экспертами и представляются ответственным лицам для ее конструктивного обсуждения.
Системный анализ включает методологию проведения исследования, выделение этапов исследования и обоснованный выбор методики выполнения каждого из этапов в конкретных условиях. Особенное внимание в этих работах уделяется определению целей и модели системы и их формализованному представлению.
Задачи исследования систем можно разделить на задачи анализа и задачи синтеза.
Задачи анализа заключаются в исследовании свойств и поведения систем в зависимости от их структур, значений параметров и характеристик внешней среды. Задачи синтеза заключаются в выборе структуры и таких значений внутренних параметров систем, чтобы при заданных характеристиках внешней среды и других ограничениях получить заданные свойства систем.

Системный анализ - совокупность методологических средств, используемых для подго-товки и обоснования решений по сложным проблемам политического, военного, социального, экономического, научного и технического характера. Он опирается на системный подход, а также на ряд математических дисциплин и современных методов управления. Основная проце-дура - построение обобщенной модели, отображающей взаимосвязи реальной ситуации: техни-ческая основа системного анализа - вычислительные машины и информационные системы.

С чего начинается система?

Исследование потребности
Философы учат, что все начинается с потребности.
Исследование потребности состоит в том, что прежде, чем разрабатывать новую систему, необходимо установить - нужна ли она? На этом этапе ставятся и решаются следующие вопросы:
o удовлетворяет ли проект новую потребность;
o удовлетворяет ли его эффективность, стоимость, качество и др.?
Рост потребностей обусловливает производство все новых и новых технических средств. Этот рост определен жизнью, но он обусловлен и потребностью в творчестве, присущей человеку как разумному существу.
Область деятельности, задача которой - исследование условий жизни человека и общества, называется футурологией. Трудно возразить против точки зрения, что основой футуро-логического планирования должны быть тщательно выверенные и социально оправданные по-требности как существующие, так и потенциальные.
Потребности придают смысл нашим действиям. Неудовлетворение потребности вызывает напряженное состояние, направленное на ликвидацию несоответствия.
При создании техносферы установление потребностей выступает как концептуальная задача. Установление потребности ведет к формированию технической задачи.
Формирование должно включать описание совокупности условий, необходимых и достаточных для удовлетворения потребности.

Уяснение задачи (проблемы)
Увидеть, что ситуация требует исследования, есть первый шаг исследователя. Задачу, не решавшуюся ранее, как правило, нельзя сформулировать точно, пока не найден ответ. Тем не менее, следует всегда искать хотя бы пробную формулировку решения. Есть глубокий смысл в тезисе, что «хорошо поставленная задача наполовину решена», и наоборот.
Уяснить, в чем заключается задача, - значит существенно продвинуться в исследованиях. И наоборот - неправильно понять задачу - значит, направить исследование по ложному пути.
Этот этап творчества непосредственно связан с фундаментальным философским понятием цели, т.е. мысленным предвосхищением результата.
Цель регулирует и направляет человеческую деятельность, которая состоит из следующих основных элементов: определения цели, прогнозирования, решения, осуществления действия, контроля результатов. Из всех этих элементов (задач) определение цели стоит на первом месте. Сформулировать цель значительно труднее, чем следовать принятой цели. Цель конкретизируется и трансформируется применительно к исполнителям и условиям. Трансформация цели заключает ее доопределение из-за неполноты и запаздывания информации и знания о ситуации. Цель более высокого порядка всегда содержит исходную неопределенность, которую необходимо учитывать. Несмотря на это, цель должна быть определенной и однозначной. Ее постановка должна допускать инициативу исполнителей. «Гораздо важнее выбрать «правильную» цель, чем «правильную» систему», - указал Холл, автор книги по системотехнике; выбрать не ту цель - значит решить не ту задачу; а выбрать не ту систему - значит просто выбрать неоптимальную систему.
Достижение цели в сложных и конфликтных ситуациях затруднено. Вернейший и кратчайший путь - изыскание новой прогрессивной идеи. То, что новые идеи могут опровергнуть прежний опыт, ничего не меняет (почти по Р. Акоффу: «Когда заказан путь вперед, то лучший выход - задний ход»).

Состояние системы.

В общем случае значения выходов системы зависят от следующих факторов:
o значений (состояния) входных переменных;
o начального состояния системы;
o функции системы.
Отсюда вытекает одна из наиболее важных задач системного анализа - установление причинно-следственных связей выходов системы с ее входами и состоянием.

1. Состояние системы и его оценка
Понятие состояние характеризует мгновенную «фотографию» временной «срез» системы. Состояние системы в определенный момент времени - это множество ее существенных свойств в этот момент времени. При этом можно говорить о состоянии входов, внутреннем состоянии и состоянии выходов системы.
Состояние входов системы представляется вектором значений входных параметров:
X = (x1,...,xn) и фактически является отражением состояния окружающей среды.
Внутреннее состояние системы представляется вектором значений ее внутренних параметров (параметров состояния): Z = (z1,...,zv) и зависит от состояния входов Х и начального состояния Z0:
Z = F1(X,Z0).

Пример. Параметры состояния: температура двигателя автомобиля, психологическое состояние человека, изношенность оборудования, уровень квалификации исполнителей работы.

Внутреннее состояние практически ненаблюдаемо, но его можно оценить по состоянию выходов (значениям выходных переменных) системы Y = (y1...ym) благодаря зависимости
Y= F2(Z).
При этом следует говорить о выходных переменных в широком смысле: в качестве коорди-нат, отражающих состояние системы, могут выступать не только сами выходные переменные, но и характеристики их изменения - скорость, ускорение и т. д. Таким образом, внутреннее со-стояние системы S в момент времени t может характеризоваться множеством значений ее выходных координат и их производных в этот момент времени:
Пример. Состояние финансовой системы России можно характеризовать не только курсом рубля к доллару, но и скоростью изменения этого курса, а также ускорением (замедлением) этой скорости.

Однако необходимо заметить, что выходные переменные не полностью, неоднозначно и несвоевременно отражают состояние системы.

Примеры.
1. У больного повышенная температура {у > 37 °С). но это характерно для различных внутренних состояний.
2. Если у предприятия низкая прибыль, то это может быть при разных состояниях органи-зации.

2. Процесс
Если система способна переходить из одного состояния в другое (например, S1→S2→S3...), то говорят, что она обладает поведением - в ней происходит процесс.

В случае непрерывной смены состояний, процесс Р можно описать функцией времени:
P=S(t), а в дискретном случае - множеством: P = {St1 St2….},
По отношению к системе можно рассматривать два вида процессов:
внешний процесс - последовательная смена, воздействий на систему, т. е. последовательная смена состояний окружающей среды;
внутренний процесс - последовательная смена состояний системы, которая наблюдается как процесс на выходе системы.
Дискретный процесс сам может рассматриваться как система, состоящая из совокупности состояний, связанных последовательностью их смены.

3. Статические и динамические системы
В зависимости от того, изменяется ли состояние системы со временем, ее можно отнести к классу статических пли динамических систем.

Статическая система - это система, состояние которое практически не изменяется в течение определенного период
Динамическая система - это система, изменяющая свое состояние во времени.
Итак, динамическими будем называть такие системы, в которых происходят какие бы то ни было изменения со временем. Имеется еще одно уточняющее определение: система, переход которой из одного состояния в другое совершается не мгновенно, а в результате некоторого процесса, называется динамической.

Примеры.
1. Панельный дом - система из множества взаимосвязанных панелей - статическая система.
2. Экономика любого предприятия - это динамическая система.
3. В дальнейшем нас будут интересовать только динамические системы.

4. Функция системы
Свойства системы проявляются не только значениями выходных переменных, но и ее функцией, поэтому определение функций системы является одной из первых задач ее анализа или проектирования
Понятие «функция» имеет разные определения: от общефилософских до математических.

Функция как общефилософское понятие. Общее понятие функции включает в себя понятия «предназначение» (целевое назначение) и «способность» (служить каким-то целям).
Функция - внешнее проявление свойств объекта.

Примеры.
1. Ручка двери имеет функцию помочь ее открыть.
2. Налоговая служба имеет функцию сбора налогов.
3 Функция информационной системы - обеспечение информацией лица, принимающего решения.
4. Функция картины в известном мультфильме - закрывать дырку в стене.
5. Функция ветра - разгонять смог в городе.
Система может быть одно- или многофункциональной. В зависимости от степени воздействия на внешнюю среду и характера взаимодействия с другими системами, функции можно распределить по возрастающим рангам:

o пассивное существование, материал для других систем (подставка для ног);
o обслуживание системы более высокого порядка (выключатель в компьютере);
o противостояние другим системам, среде (выживание, охранная система, система защиты);
o поглощение (экспансия) других систем и среды (уничтожение вредителей растений, осу-шение болот);
o преобразование других систем и среды (компьютерный вирус, пенитенциарная система).

Функция в математике. Функция - это одно из основных понятий математики, выражающее зависимость одних переменных величин от других. Формально функцию можно определить так: Элемент множества Еy произвольной природы называется функцией элемента х, определенной на множестве Еx произвольной природы, если каждому элементу х из множества Еx соответствует единственный элемент у? Еy. Элемент х называется независимой переменной, или аргументом. Функция может задаваться: аналитическим выражением, словесным определением, таблицей, графиком и т. д.

Функция как кибернетическое понятие. Философское определение отвечает на вопрос: «Что может делать система?». Этот вопрос правомерен как для статических, так и для динамических систем. Однако для динамических систем важен ответ на вопрос: «Как она это делает?». В этом случае, говоря о функции системы, будем иметь в виду следующее:

Функция системы - это способ (правило, алгоритм) преобразование входной информации в выходную.

Функцию динамической системы можно представить логико-математической моделью, связывающей входные (X) и выходные (Y) координаты системы, - моделью «вход-выход»:
Y = F(Х),
где F - оператор (в частном случае некоторая формула), называемый алгоритмом функционирования, - вся совокупность математических и логических действий, которые нужно произвести, чтобы по данным входам Х найти соответствующие выходы Y.

Удобно было бы представить оператор F в виде некоторых математических соотношений, однако это не всегда возможно.
В кибернетике широко используется понятие «черный ящик». «Черный ящик» является кибернетической моделью или моделью «вход-выход», в которой не рассматривается внутренняя структура объекта (либо о ней абсолютно ничего не известно, либо делается такое допущение). В этом случае о свойствах объекта судят только на основании анализа его входов и выходов. (Иногда употребляют термин «серый ящик», когда о внутренней структуре объекта все же что-либо известно.) Задачей системного анализа как раз и является «осветление» «ящика» - превращение черного в серый, а серого - в белый.
Условно можно считать, что функция F состоит из структуры St и параметров :
F={St,A},
что в какой-то мере отражает соответственно структуру системы (состав и взаимосвязь элементов) и ее внутренние параметры (свойства элементов и связей).

5. Функционирование системы
Функционирование рассматривается как процесс реализации системой своих функций. С кибернетической точки зрения:
Функционирование системы - это процесс переработки входной информации в выходную.
Математически функционирование можно записать так:
Y{t) = F(X(t)).
Функционирование описывает, как меняется состояние системы при изменении состояния ее входов.

6. Состояние функции системы
Функция системы является ее свойством, поэтому можно говорить о состоянии системы в заданный момент времени, указывая ее функцию, которая справедлива в этот момент времени. Таким образом, состояние системы можно рассматривать в двух разрезах: состояние ее пара-метров и состояние ее функции, которая, в свою очередь, зависит от состояния структуры и па-раметров:

Знание состояния функции системы позволяет прогнозировать значения ее выходных переменных. Это успешно удается для стационарных систем.
Систему считают стационарной, если ее функция практически не изменяется в течение определенного периода ее существования.

Для такой системы реакция на одно и то же воздействие не зависит от момента приложения этого воздействия.
Ситуация значительно осложняется, если функция системы меняется во времени, что характерно для нестационарных систем.
Систему считают нестационарной, если ее функция изменяется со временем.

Нестационарность системы проявляется различными ее реакциями на одни и те же возму-щения, приложенные в разные периоды времени. Причины нестационарности системы лежат внутри нее и заключаются в изменении функции системы: структуры (St) и/или параметров (А).

Иногда стационарность системы рассматривают в узком смысле, когда обращают внима-ние на изменение только внутренних параметров (коэффициентов функции системы).

Стационарной называют систему, все внутренние параметры которой не изменяются во времени.
Нестационарная система - это система с переменными внутренними параметрами.
Пример. Рассмотрим зависимость прибыли от продажи некоторого товара (П) от цены на него (Ц).
Пусть сегодня эта зависимость выражается математической моделью:
П=-50+30Ц-3Ц 2
Если через некоторое время изменится ситуация на рынке, то изменится и наша зависи-мость - она станет например такой:
П=-62 + 24Ц -4Ц 2

7. Режимы динамической системы
Следует различать три характерных режима, в которых может находиться динамическая система: равновесный, переходной и периодический.

Равновесный режим (равновесное состояние, состояние равновесия) - это такое состояние системы, в котором она может находиться сколь угодно долго в отсутствие внешних возмущающих воздействий или при постоянных воздействиях. Однако надо понимать, что для экономических и организационных систем понятие «равновесие» применимо достаточно условно.
Пример. Простейший пример равновесия - шарик, лежащий на плоскости.
Под переходным режимом (процессом) будем понимать процесс движения динамической системы из некоторого начального состояния к какому-либо ее установившемуся режиму - равновесному или периодическому.
Периодическим режимом называется такой режим, когда система через равные промежутки времени приходит в одни и те же состояния.

Пространство состояний.

Поскольку свойства системы выражаются значениями ее выходов, то состояние системы можно определить как вектор значений выходных переменных Y = (y 1 ,..,y m). Выше говорилось (см. вопрос №11), что среди составляющих вектора Y, кроме непосредственно выходных переменных появляются произвольные от них.
Поведение системы (ее процесс) можно изображать разными способами. Например, при m выходных переменных могут быть следующие формы изображения процесса:
o в виде таблицы значений выходных переменных для дискретных моментов времени t 1 ,t 2 …t k ;
o в виде m графиков в координатах y i - t, i = 1,...,m;
o в виде графика в m-мерной системе координат.
Остановимся на последнем случае. В m-мерной системе координат каждой точке соответст-вует определенное состояние системы.
Множество возможных состояний системы Y (у ∈ Y) рассматривают как пространство состояний (или фазовое пространство) системы, а координаты этого пространства называют фазовыми координатами.
В фазовом пространстве каждый его элемент полностью определяет состояние системы.
Точка, соответствующая текущему состоянию системы, называется фазовой, или изображающей, точкой.
Фазовая траектория - это кривая, которую описывает фазовая точка при изменении состояния невозмущенной системы (при неизменных внешних воздействиях).
Совокупность фазовых траекторий, соответствующих всевозможным начальным условиям, называется фазовым портретом.
Фазовый портрет фиксирует только направление скорости фазовой точки и, следовательно, отражает лишь качественную картину динамики.

Построить и наглядно представить фазовый портрет можно только на плоскости, т. е. когда фазовое пространство является двухмерным. Поэтому метод фазового пространства, который в случае двухмерного фазового пространства называется методом фазовой плоскости, эффективно используется для исследования систем второго порядка.
Фазовой плоскостью называется координатная плоскость, в которой по осям координат откладываются какие-либо две переменные (фазовые координаты), однозначно определяющие состояние системы.
Неподвижными (особыми или стационарными) называются точки, положение которых на фазовом портрете с течением времени не изменятся. Особые точки отражают положения равно-весия.

Потребность в использовании системного подхода в управлении обострилась в связи с необходимостью управления объектами, имеющими большие размеры в пространстве и во времени в условиях динамичных изменений внешней среды.

По мере усложнения экономических и социальных отношений в различных организациях все чаще возникают задачи, решение которых невозможно без использования комплексного системного подхода.

Стремление выделить скрытые взаимосвязи между различными научными дисциплинами явилось причиной разработки общей теории систем. Тем более что локальные решения без учета недостаточного числа факторов, локальная оптимизация на уровне отдельных элементов, как правило, ведут к снижению эффективности деятельности организации, а иногда и к опасному по последствиям результату.

Интерес к системному подходу объясняется тем, что с его помощью можно решить задачи, которые сложно решить традиционными методами. Здесь важна формулировка задачи, поскольку она открывает возможность использования существующих или вновь создаваемых методов исследования.

Системный подход представляет собой универсальный метод исследования, основанный на восприятии исследуемого объекта как нечто целого, состоящего из взаимосвязанных частей и являющегося одновременно частью системы более высокого порядка. Он позволяет строить многофакторные модели, характерные для социально-экономических систем, к которым относятся организации. Предназначение системного подхода заключается в том, что он формирует системное мышление, необходимое руководителям организаций, и повышает эффективность принимаемых решений.

Под системным подходом обычно понимают часть диалектики (науки о развитии), исследующей объекты как системы, т. е. как нечто целое. Поэтому в общем виде его можно представить как способ мышления в отношении организации и управления.

При рассмотрении системного подхода как метода исследования организаций следует учитывать то обстоятельство, что объект исследования всегда многогранен и требует всестороннего, комплексного подхода, поэтому к исследованию следует привлекать специалистов различного профиля. Всесторонность в комплексном подходе выражает частное требование, а в системном - она представляет собой один из методологических принципов.

Таким образом, комплексный подход вырабатывает стратегию и тактику, а системный - методологию и методы . В этом случае происходит взаимное обогащение комплексного и системного подходов. Для системного подхода характерна формальная строгость, которой нет у комплексного подхода. Системный подход рассматривает исследуемые организации как системы, состоящие из структурированных и функционально организованных подсистем (или элементов). Комплексный подход используется не столько для рассмотрения объектов с позиций целостности, сколько для разностороннего рассмотрения исследуемого объекта. Признаки и свойства этих подходов подробно рассмотрены В.В. Исаевым и А.М. Немчиным и приведены в табл. 2.3.

Сопоставление комплексного и системного подходов

Таблица 2.3

Характеристика подхода	Комплексный подход	Системный подход
Механизм реализации установки	Стремление к синтезу на базе различных дисциплин (с последующим суммированием результатов)	Стремление к синтезу в рамках одной научной дисциплины на уровне новых знаний, носящих системообразующий характер
Объект исследования	Любые явления, процессы, состояния, аддитивные (суммативные системы)	Только системные объекты, т. е. целостные системы, состоящие из закономерно структурированных элементов
	Междисциплинарный - учитывает два или более показателя, влияющих на эффективность	Системный подход в пространстве и во времени учитывает все показатели, влияющие на эффективность
Понятийный	Базовый вариант, нормативы, экспертиза, суммирование, отношения для определения критерия	Тенденция развития, элементы, связи, взаимодействие, эмерджентность, целостность, внешняя среда, синергия
Принципы	Отсутствуют	Системность, иерархия, обратная связь, гомеостазис
Теория и практика	Теория отсутствует, а практика неэффективна	Системология - теория систем, системотехника - практика, системный анализ - методология
Общая характеристика	Организационно-методический (внешний), приближенный, разносторонний, взаимосвязанный, взаимообусловленный, предтеча системного подхода	Методологический (внутренний), ближе к природе объекта, целенаправленность, упорядоченность, организованность, как развитие комплексного подхода на пути к теории и методологии объекта исследования
Особенности	Широта охвата проблемы при детерминированности требований	Широта охвата проблемы, но в условиях риска и неопределенности
Развитие	В рамках существующих знаний многих наук, выступающих обособленно	В рамках одной науки (системо-логии) на уровне новых знаний системообразующего характера
Результат	Экономический эффект	Системный (эмерджентный, синергический) эффект

Известный специалист в области исследования операций Р.Л. Акофф в определении системы делает упор на то, что это любая общность, которая состоит из взаимосвязанных частей.

В этом случае части также могут представлять собой систему более низкого уровня, которые называются подсистемами. Например, экономическая система является частью (подсистемой) системы общественных отношений, а производственная система - частью (подсистемой) экономической системы.

Разделение системы на части (элементы) может быть выполнено в различных вариантах и неограниченное число раз. Важными факторами здесь являются стоящая перед исследователем цель и язык, который используется при описании исследуемой системы.

Системность заключается в стремлении исследовать объект с разных сторон и во взаимосвязи с внешней средой.

В основе системного подхода лежат принципы, среди которых в большей степени выделяют такие, как:

• 1) требование рассматривать систему как часть (подсистему) некоей более общей системы, расположенную во внешней среде;
• 2) деление данной системы на части, подсистемы;
• 3) обладание системы особыми свойствами, которых может и не быть у отдельных элементов;
• 4) проявление функции ценности системы, заключающейся в стремлении к максимизации эффективности самой системы;
• 5) требование рассматривать совокупность элементов системы как одно целое, в чем собственно проявляется принцип единства (рассмотрение систем и как нечто целое, и как совокупность частей).

В то же время системность определяют следующие принципы:

• развития (изменяемости системы по мере накопления информации, получаемой из внешней среды);
• целевой направленности (результирующий целевой вектор системы не всегда является совокупностью оптимальных целей его подсистем);
• функциональности (структура системы следует за ее функциями, соответствует им);
• децентрализации (как сочетание централизации и децентрализации);
• иерархии (соподчинение и ранжирование систем);
• неопределенности (вероятностного наступления событий);
• организованности (степени выполнения решений).

Сущность системного подхода в трактовке академика В. Г. Афанасьева выглядит как сочетание таких описаний, как:

• морфологическое (из каких частей состоит система);
• функциональное (какие функции выполняет система);
• информационное (передача информации между частями системы, способ взаимодействия на основе связей между частями);
• коммуникационное (взаимосвязь системы с другими системами как по вертикали, так и по горизонтали);
• интеграционное (изменение системы во времени и в пространстве);
• описание истории системы (возникновение, развитие и ликвидация системы).

В социальной системе можно выделить три типа связей: внутренние связи самого человека, связи между отдельными людьми и связь между людьми в обществе в целом. Нет эффективного управления без хорошо налаженных связей. Связь объединяет организацию в единое целое.

Схематично системный подход выглядит как последовательность определенных процедур:

• 1) определение признаков системы (целостность и множество членений на элементы);
• 2) исследование свойств, отношений и связей системы;
• 3) установление структуры системы и ее иерархического строения;
• 4) фиксация взаимоотношений между системой и внешней средой;
• 5) описание поведения системы;
• 6) описание целей системы;
• 7) определение информации, необходимой для управления системой.

Например, в медицине системный подход проявляется в том, что одни нервные клетки воспринимают сигналы о появившихся потребностях организма; другие отыскивают в памяти, как эта потребность удовлетворялась в прошлом; третьи - ориентируют организм в окружающей обстановке; четвертые - формируют программу последующих действий и т. д. Так организм функционирует как нечто целое, и эта модель может быть использована при анализе организационных систем.

Статьи Л. фон Берталанфи о системном подходе к органическим системам в начале 1960-х гг. были замечены американцами, которые стали использовать системные идеи сначала в военном деле, а затем и в экономике - для разработки национальных экономических программ.

1970-е гг. были отмечены широким использованием системного подхода во всем мире. Его применяли во всех сферах человеческого бытия. Однако практика показала, что в системах с высокой энтропией (неопределенностью), которая в большей степени обусловлена «несистемными факторами» (влиянием человека), системный подход может не дать ожидаемого эффекта. Последнее замечание свидетельствует о том, что «мир не так системен» , как его представляли основатели системного подхода .

Профессор Пригожин А. И. так определяет ограниченность системного подхода:

«1. Системность означает определенность. Но мир неопределенен. Неопределенность сущностно присутствует в реальности человеческих отношений, целей, информации, в ситуациях. Она не может быть преодолена до конца, а иногда принципиально доминирует над определенностью. Рыночная среда очень подвижна, неустойчива и лишь в какой-то мере моделируема, познаваема и поддается контролю. То же характерно и для поведения организаций, работников.

• 2. Системность означает непротиворечивость, но, скажем, ценностные ориентации в организации и даже у одного ее участника иногда противоречивы до несовместимости и никакой системы не образуют. Конечно, различные мотивации вносят некоторую системность в служебное поведение, но всегда только отчасти. Подобное мы нередко обнаруживаем и в совокупности управленческих решений, и даже в управленческих группах, командах.
• 3. Системность означает целостность, но, скажем, клиентская база оптовых, розничных фирм, банков и т. п. никакой целостности не образует, поскольку она не всегда может быть интегрирована и каждый клиент имеет несколько поставщиков и может бесконечно их менять. Нет целостности и у информационных потоков в организации. А не так ли обстоит дело и с ресурсами организации?» .

Тем не менее системный подход позволяет упорядочить мышление в процессе жизнедеятельности организации на всех этапах ее развития - и это главное.

аспирант

Институт стратегических исследований

аспирант

Аннотация:

Displayed the contents of systems approach, analyzed the principles of systems approach, discussed systems aspects and reasoned clarification of the concept of «system».

Ключевые слова:

система, системный подход, принципы системного подхода, системные аспекты, системные свойства

system, systems approach, principles of systems approach, systems aspects, systems properties

УДК 167

Первым ряд системных принципов и закономерностей открыл советский ученый А. Богданов в начале XX в. Наиболее полно свои взгляды он изложил в труде «Тектология. Всеобщая организационная наука» .

Общая постановка проблемы построения системной теории в работах А. А. Богданова, по мнению В. Казаневской , отличается глубиной и ориентацией на исследование фундаментальных проблем системности, т. е. в каких формах совершается изменение, движение систем (механизмы движения систем) и каким закономерностям подчиняется это движение (общесистемные закономерности).

Некоторые идеи А. Богданова получили свое дальнейшее развитие в работах его сына А. Малиновского [См.: 15].

Первые исследования в области общей теории систем и системного подхода были осуществлены Л. фон Берталанфи. Он считал, что внутри организма («органической системы») идет динамический процесс, организм - это открытая система, стремящаяся к постоянному, устойчивому состоянию. Принцип открытости системы он дополнил принципами иерархичности организации и возможного неравновесного состояния .

Общенаучный вклад Берталанфи состоит в изучении нестационарных сложноорганизованных систем, каковыми являются не только живые организмы, но и социальные системы.

Проблемам системного подхода были посвящены ежегодники по общей теории систем, которые издавались в Советском Союзе с 1969 по 1978 гг. В них публиковались статьи Л. Берталанфи, К. Боулдинга, Ю.А. Урманцева, Э. Квейда, У. Р. Эшби, И. В. Блауберга, Э. Г. Юдина, В.А. Лефевра, В. Н. Садовского, А.И. Уемова, А.Д. Урсула, А. Раппопорта и других.

Характер взаимодействия философской методологии и различных разновидностей системного подхода исследован И. В. Блаубергом и Э. Г. Юдиным .

Проблематику общей теории систем рассматривают различные авторы: В. Артюхов , М. Гайдес , А. Уемов , Ю. Урманцев и др.

Теоретико-методологические основания системного подхода и особенности применения системного анализа приводятся в исследованиях следующих ученых: А. Уемов, А. Цофнас, В. Марков, А. Малиновский и др. , Д. Клиланд, В. Кинг , В. Чернышов , А. Аверьянов , В. Казаневская , Ю. Мануйлов, Е. Новиков , В. Волкова, А. Емельянов , И. Скляров и др.

Системный подход - направление философии и методологии науки, специально-научного познания и социальной практики, в основе которого лежит исследование объектов как систем. Системный подход ориентирует исследование на раскрытие целостности объекта и обеспечивающих ее механизмов, на выявлении многообразных типов связей сложного объекта и сведения их в единую теоретическую картину . Системный поход способствует адекватной постановке проблем в конкретных науках и выработке эффективной стратеги их изучения .

Исторически системный поход приходит на смену распространенным в ХVІІ - ХІХ веках концепциям механицизма и по своим задачам противостоит им. Исходя из этого подхода основное внимание уделяется рассмотрению разнообразия связей и отношений, имеющих место как внутри исследуемого объекта, так и в его отношениях с внешним окружением, средой . Системный подход отказывается от односторонне аналитических, линейно-причинных методов исследования и основной акцент делает на анализе целостных интегративных свойств объекта, выявлении его различных связей и структуры .

Системный подход не существует в виде строгой методологической концепции: он выполняет свои эвристические функции, оставаясь не очень жестко связанной совокупностью познавательных принципов, основной смысл которых состоит в соответствующей ориентации конкретных исследований. Эта ориентация осуществляется двояко. Во-первых, содержательные принципы системного подхода позволяют фиксировать недостаточность старых, традиционных предметов изучения для постановки и решения новых задач. Во-вторых, понятия и принципы системного подхода помогают строить новые предметы изучения, задавая структурные и типологические характеристики этих предметов и, тем самым, способствуя формированию конструктивных исследовательских программ .

Системный подход воплощает в себе идею всеобщей связи явлений, взаимодействия и взаимовлияния различных процессов. В центре внимания системного исследования — объект-система как некоторая целостность, общие для всей системы закономерности функционирования и развития, которые оказывают определяющее влияние на деятельность входящих в нее элементов . Исследование системы предполагает выявление механизма функционирования и развития системы в целом, закономерностей ее жизнедеятельности.

Выделение в системе различных аспектов носит условный характер и служит лишь углубленному изучению как самой системы, так и природы ее взаимодействия с составляющими ее элементами. На деле система представляет собой единый и неразрывный процесс движения в интегративной совокупности всех своих аспектов и элементов .

Рассмотрим основные принципы системного подхода:

Принцип системности.

По представлению науки, окружающий нас мир являет себя системно организованным. Материя (вещество и энергия) не существует иначе, как только в структурированном, системно организованном виде. Все вокруг нас суть системы, или части, осколки систем, или совокупности, конгломераты систем. Движение материи - это возникновение, развитие, преобразование, гибель систем разных групп и уровней. Системная организация материи - это Закон Природы .

Сущность системного принципа заключается в том, что все предметы и явления окружающего мира представляют собой системы, обладающие различной мерой целостности более или менее сложные. Целостность позволяет рассматривать систему одновременно и как единое целое, и в то же время, как подсистему для вышерасположенных уровней.

В системном исследовании анализируемый объект рассматривается как определенное множество элементов, взаимосвязь которых обусловливает целостные свойства этого множества. Свойства объекта как целостной системы определяются не только и не столько суммированием свойств его отдельных элементов, сколько свойствами его структуры, особыми системообразующими, интегративными связями рассматриваемого объекта. Для понимания поведения систем (прежде всего целенаправленного) необходимо выявить реализуемые данной системой процессы управления - формы передачи информации от одних подсистем к другим и способы воздействия одних частей системы на другие, координацию низших уровней системы со стороны элементов ее высшего уровня управления, влияние на последние всех остальных подсистем .

Принцип целостности.

Принцип целостности означает относительную независимость системы от среды, а также зависимость каждого элемента, свойства и отношения системы от его места, функции внутри целого .

Система прежде всего есть целостность, выражающаяся в том, что объединение соответствующих частей носит необходимый характер. Это объединение осуществляется не только по формальным, но и по сущностно-содержательным признакам, что обусловливается единством их задач и целей, органической связью и взаимодействием в процессе функционирования. Характерной особенностью целостности как определенной системы является то, что объединение соответствующих частей происходит под эгидой целого. Несмотря на то что части образуют целое, именно целое, объединяя свои части, определяет их сущность, содержание и формы, функциональное назначение и роль в составе целостной системы, формы и способы их взаимодействия .

Объединение элементов системы по сущностно-содержательным признакам в единую целостность, с одной стороны, и соединение их по формальным признакам во внутренне организованную структуру — с другой, образуют то качество системы, которое Д. Керимов определяет как интегративность. И именно благодаря этому качеству система обретает относительную самостоятельность и автономность функционирования.

Объект, реализующий некоторую интегральную функцию, является системой. В случае отсутствия интегральной функции будем считать, что оснований для определения объекта как системы не имеется .

Организмические концепции, которые являются, по существу, развитием идей целостности в биологическом контексте, в качестве существенной части включают представление о возникновении качественно нового — «эмергентного» свойства. Термин «эмергенция» (эмерджентность) употребляется для обозначения скачкообразного возникновения нового свойства. Развитием организмических концепций является теория интегративных уровней, содержащая идеи организмической целостности, структурных уровней и возникновения качественно нового. Сохранение идеи возникновения качественно нового в числе основных идей теории интегративных уровней со стороны биологии, занимающейся самыми сложными из известных систем, указывает на необходимость условия образования качественно нового интегративного свойства для системы .

Эмерджентность системы, то есть несводимость ее свойств к свойствам ее элементов, является проявлением и признаком внутренней целостности системы. Понятие эмерджентности тесно связано с понятиями структуры и устойчивости системы... а именно: структура является механизмом реализации эмерджентности, а постоянство - ее следствием .

При конкретизации принципа целостности в центре исследования в первую очередь оказывается понятие связи. Именно наличие конструктивных связей делает объект системой. Поэтому анализ системообразующих связей является одним из ведущих конкретных принципов системного подхода .

Принцип иерархичности.

Из системной картины мира с необходимостью вытекает его иерархичность. Иерархичность подразумевает наличие множества элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня элементам высшего уровня.

Каждая система включена в качестве элемента или подсистемы в систему более высокого порядка, и наоборот, каждый элемент системы может рассматриваться как подсистема, обладающая, во многих случаях, относительной автономностью поведения. В конкретном анализе этот взгляд реализуется как посредством расчленения исследуемой системы на подсистемы и анализа каждой из них через призму деятельности системы в целом, так и посредством рассмотрения ее в качестве одной из единиц какой-либо системы более высокого уровня. Этот способ рассмотрения характеризуется в литературе как «метод декомпозиции» (В. С. Михалевич, В. Н. Свинцицкий) или «принцип субординации элементов и иерархичности структуры» (Б. С. Украинцев) .

Вложенность систем, наподобие матрёшки - это наглядный, но не полный образ. Системы соседних уровней не просто находятся пространственно внутри друг друга. Они взаимодействуют друг с другом.

Любая система находится во множестве связей и отношений с различного рода системными и несистемными образованиями окружающего ее мира, функционирует и развивается во взаимодействии с ними. Все эти образования, воздействующие на систему и в то же время испытывающие на себе ее влияние, и составляют среду системы. Под средой системы, по мнению Д. Керимова, следует понимать объекты, явления и процессы окружающего мира, имеющие для этой системы существенно-необходимое значение, без которых невозможно ее функционирование и развитие .

При этом правомерно как структурированное описание среды, так и рассмотрение ее в нерасчлененном виде, в форме интегрального образования, тем или иным образом взаимодействующего с объектом исследования. Основное назначение данного принципа заключается в ориентировании исследователя на анализ не только самого объекта, но также и на одновременное изучение условий его возникновения и существования .

Принцип структуризации.

Определение целостного характера системы служит основанием для перехода к исследованию комплекса системных связей. Каждая сложноорганизованная система обладает своим особым способом связи входящих в систему элементов. Этот особый способ связи есть структура системы. Познание структуры — один из важнейших способов познания системы. Собственно системное исследование начинается по существу лишь тогда, когда именно структура системы становится предметом специального анализа. Выявление структуры системы относится к специфически теоретической задаче исследования .

Структуре системы как способу связи элементов отвечает и свойственный ей специфический способ функционирования системы. По существу структура есть результат определенного способа функционирования элементов системы .

Структура - это конфигурация связей, функции - это природа и содержание связей.

Понятие «структура объекта» означает наличие обособленных частей, выделенных по некоторому признаку, которые каким-то образом размещены относительно друг друга, находятся в определенных отношениях с другими частями. Выделение структуры объекта, структурный анализ объекта состоит в выявлении частей и в установлении их соотношений .

Необходимость познания структуры следует, в частности, из особенностей развития и изменения сложных развивающихся систем. Особенность эта состоит в том, что сложная система развивается таким образом, что в ее новых конкретных формах, в ее новых состояниях сохраняются некоторые специфические системные признаки, благодаря которым данную систему отношений всегда можно отличить от других систем отношений .

Структура системы, таким образом, есть выражение необходимой связи элементов системы со стороны формы и в этом качестве структура есть закон системы. И как закон формы он характеризует момент устойчивости в существовании системы. В то же время он выражает порядок и устойчивость в развитии, сохранение некоторых важнейших свойств и отношений системы при ее трансформациях .

Структура, понимаемая как общий закон системы со стороны формы, как закономерный способ связи ее элементов в различных исторических состояниях может, следовательно, рассматриваться как инвариант системы, т. е. как нечто такое, благодаря чему постоянно сохраняется специфическая определенность системы, ее особый способ жизнедеятельности .

В самом общем виде функциональные потребности и законы внутренней организации, принципы связи между элементами всяких естественных самоуправляемых систем, к которым относится и человеческое общество, получают свое выражение в так называемых «системных инвариантах» — положениях общей теории систем, сложившейся на основе биологии и кибернетики. Эти положения включают: принцип адаптации к изменяющимся условиям внешней среды; принцип интеграции (сохранения целостности и качественной определенности системы); принцип совместимости элементов и нейтрализации дисфункций; принцип дифференциации (структурного и функционального разнообразия элементов); принцип актуализации (разнообразия свойств элементов) и лабилизации (подвижности) функций в сочетании с принципом устойчивости структуры в целом; принцип иерархии управляющей и управляемой подсистем, дополняемый субординацией их элементов; принцип обратной связи, взаимодействия элементов между собой и с окружающей средой через каналы информационной связи и др. .

Структурные исследования в любой области направлены на то, чтобы вскрыть специфические законы существования исследуемых систем. Вскрывая их, наука выявляет тем самым инварианты этих систем. Определение структуры как одного из законов системы, как ее инварианта подчеркивает тот важный момент, что структура выражает устойчивость системы, ее сохранение по отношению к различного рода внешним и внутренним возмущениям, которые выводят систему из состояния равновесия, изменяют или разрушают ее .

Итак, структура — это особый, присущий каждой системе способ связи элементов системы, возникающий закономерно в процессе функционирования и развития системы. Структура есть следствие функционирования и развития системы и в то же время основная предпосылка ее жизнедеятельности и та форма, в рамках которой осуществляется процесс ее дальнейшего функционирования и развития .

Принцип множественности.

Принцип множественности описания системы - в силу сложности системы ее адекватное познание требует построения множества моделей, каждая из которых описывает определенный аспект системы. Один и тот же объект в системном исследовании обладает различными характеристиками и функциями .

Сложность системного описания объектов часто связывается с невозможностью получения единого описания, всесторонне охватывающего различные особенности объекта как системы. Опыт построения системных описаний показывает, что изучение новой системы следует производить с трех точек зрения: 1) функциональной; 2) морфологической; 3) информационной. Под функциональным описанием при этом понимается вид жизнедеятельности объекта, результат и проявление его существования. Виды функционирования распределяются, например следующим образом: 1) пассивное существование, материал для других систем; 2) обслуживание системы более высокого порядка; 3) противостояние другим системам, среде (выживание); 4) поглощение других систем и среды. Функциональное описание касается связей данного объекта со средой и другими объектами и объясняет действие описываемого объекта по поддержанию этих связей .

Морфологическое описание дает представление о строении системы, это описание иерархично, число уровней иерархии зависит от сложности построения системы и от необходимости более или менее глубокого изучения объекта и его компонентов .

Информационное описание должно давать представление об организации системы. Информация об организации системы совсем не то же самое, что организация системы, организация системы может являться совмещенной информацией и не быть отображенной информацией, информацией в полном смысле. Кроме того, информация может быть отображена собственной отображающей системой объекта и тогда это — информация системы, а может быть отображена только исследовательской отображающей системой и быть информацией исследователя, не являясь информацией системы .

Принцип самоорганизации означает, что источник преобразований системы лежит в ней самой.

Для реализации «системного подхода к объекту» необходимо сформулировать для него содержание ряда системных аспектов . И. Скляров выделяет 12 таких аспектов :

1. Отграниченность. Выделение объекта во внешней среде; проведение границы между объектом и внешней средой; разделение объективной реальности на объект и его внешнюю среду.

2. Компонентность. Выделение в объекте составляющих его существенных частей - компонентов.

3. Структурность. Определение существенных связей внутри объекта, между его уже выделенными компонентами - это структурные связи.

4. Коммуникативность. Определение существенных внешних связей объекта, связей с внешней средой - это коммуникативные связи. Фактически это означает определение связей не «объекта вообще», а конкретных компонентов объекта с внешней средой. Еще более конкретно - не с «внешней средой вообще», а с конкретными объектами внешней среды.

5. Функциональность. Определение функций, которые выполняют компоненты в составе объекта. Эти функции определяются: физической природой компонента; структурными связями; коммуникативными связями. Иногда эти функции очевидны, вытекают уже из самого названия компонента.

6. Интегративность. Определение новых свойств объекта, как положительных, так и отрицательных, которыми обладает объект в целом, но которыми не обладают его компоненты. Интегративные свойства чудесным образом появляются и проявляются в объекте, как результат согласованного функционирования всех компонентов объекта во взаимодействии с компонентами внешней среды.

7. Обеспеченность ресурсами. Все компоненты нуждаются в определенных ресурсах для своего функционирования, потому что чудес не бывает. Для этого один из компонентов должен быть источником таких ресурсов - энергии и вещества. Этот компонент обладает специфическими функциями, структурными связями ресурсного обеспечения, а также специфической коммуникативной связью, через которую энергоносители поступают извне.

8. Управление. Все компоненты объекта должны функционировать согласованно. Для этого один из компонентов должен выполнять эту функцию - координированное управление всеми компонентами.

9. Информационная обеспеченность. Для действенного осуществления управления необходима информация. Для получения необходимой информации о состоянии компонентов объекта и внешней среды должны существовать информационные датчики, информационные каналы, средства шифровки-дешифровки данных, обработки и отображения информации в удобном для управления виде.

10. Моделирование. Необходимо предвидеть возможные последствия того или иного управления, чтобы последствия не были катастрофичными. Для этого необходимо моделирование поведения объекта во внешней среде. Эта функция должна выполняться где-то в объекте.

11. Цель. Цель - то, к чему стремятся, что надо осуществить.

12. Эволюция. В своем развитии система проходит четыре типовых стадии: появление; становление; устойчивое развитие в данном структурном облике; реорганизация или дезорганизация (гибель).

Под эволюцией можно понимать: а) улучшение поведения системы, повышение эффективности ее функционирования; б) радикальную перестройку компонентов системы .

Проанализировав содержание и рассмотрев основные принципы системного подхода, мы теперь переходим к раскрытию содержания понятия «система».

В. Г. Афанасьев отмечает, что целостную систему нужно определить «как совокупность объектов, взаимодействие которых обусловливает наличие новых интегративных качеств, не свойственных образующим ее частям, компонентам. В этом прежде всего и заключается отличие целостной системы от простой суммативной системы, совокупности, конгломерата, смеси...» .

Однако не следует полагать, что система является объединением любых компонентов. Напротив, система — это объединение определенных компонентов, ибо их соединение происходит по содержательным признакам. Сама природа компонентов системы, их качественная специфика представляет собой то существенное, (наиболее общее основание, которое и позволяет им объединяться и образовывать систему. Таким образом, наличие у того или иного объекта, процесса или отношения определенных свойств является первопричиной системообразования, необходимым условием, создающим возможность для их объединения в рамках системной целостности .

Система только в том случае является системой, если она действует, функционирует, выполняет определенную роль. Функционирует не только система в целом, но и каждый ее элемент. При этом функции элементов детерминированны, производны от функций системы в целом. В системе нет и быть не может бездействующих элементов. «Мертвый» элемент, как правило, «останавливает» всю систему, в результате она, сохраняя простую целостность, лишается качества системности.

Не всякое целое есть система, но любая система целостна. Нет системы без целого, которое и придает ей единство. Аналогичным образом не всякая структура системна, но любая система не может не содержать в себе структуру. Нет системы без структуры, которая в снятом виде содержится в системе.

Наконец, то же относится и к функциям. Не всякое функционирование системно, но любая система не может быть нефункционирующей. Нет системы без функционирования, которое и обусловливает ее динамично развивающийся характер .

Более детально система - это состоящее из двух элементов или более множество, которое удовлетворяет следующим трем условиям :

1. Поведение каждого элемента воздействует на поведение целого, (например, организм человека).

2. Поведение элементов и их воздействия на целое взаимозависимы.

3. Какие бы подгруппы элементов ни образовались, каждый элемент воздействует на поведение целого, и ни один из них не воздействует на них самостоятельно .

И. Скляров определяет систему как :

Отграниченный (выделенный, имеющий границу) во внешней среде и взаимодействующей с нею объект, который:

Имеет цель, для достижения которой функционирует, развивается (эволюционирует);

Имеет источник ресурсов;

Может управляться по информации о себе и о внешней среде и моделировать себя в среде;

Состоит из относительно самостоятельных, но взаимосвязанных, специализированных компонентов;

Обладает интегративностью.

Свойства, выделенные в определении системы, составляют особую группу - это системные свойства . Эти свойства характеризуют объект, как систему. Выделенные в данном определении свойства взаимосвязаны, взаимообусловлены. Системные свойства являются частной стороной качества объекта, это его частное системное качество .

Библиографический список:

1. Аверьянов А.Н. Системное познание мира: Методол. проблемы. – М.: Политиздат, 1985. – 263 с.
2. Антанович Н.А. Теория политических систем: уч. пособие / Н.А. Антанович. – Минск: ТерраСистемс, 2008. – 208 с.
3. Артюхов В.В. Общая теория систем: Самоорганизация, устойчивость, разнообразие, кризисы. Изд. 2-е. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010. – 224 с.
4. Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. М., Наука, 1973. – 270 с.
5. Богданов А.А. Тектология: (Всеобщая организационная наука). В 2-х кн.: Кн. 1 / Редкол. Л. И. Абалкин (Отв. ред.) и др. / Отд-ние экономики АН СССР. Ин-т экономики АН СССР. – М.: Экономика, 1989. – 304 с.
6. Гайдес М.А. Общая теория систем (системы и системный анализ). Текст., / М.А. Гайдес, 2-е изд. - М. : - 2005. – 201 с.
7. Доброногов А.В. Системний аналіз і моделювання соціально-політичних процесів: дис… кан. техн. н. : 05.13.01 / Доброногов Антон Вікторович; Національний технічний ун-т України «Київський політехнічний інститут». – К., 1997. – 169 арк.
8. Долженков О.О. Трансформація політичних систем України та Білорусі: порівняльний аналіз: дис… док. пол. н. : 23.00.02 / Долженков Олег Олександрович; Національний університет внутрішніх справ МВС України, - Х., 2005. – 418 арк.
9. Казаневская В.В. Философско-методологические основания системного подхода. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 1987. – 232 с.
10. Керимов А.Д. Политическая система: сущность и определение // Политическая система: вопросы демократии и самоуправления. / Ин-т гос-ва и права АН СССР, М., 1988. – с. 48 – 55.
11. Керимов Д.А. Философские основания политико-правовых исследований. - М.: Мысль, 1986. – 332 с.
12. Клиланд Д., Кинг В. Системный анализ и целевое управление. Пер. с англ. М., «Сов. радио», 1974. – 280 с.
13. Курило А. П., Милославская Н. Г., Сенаторов М. Ю., Толстой А. И. Основы управления информационной безопасностью. Учебное пособие для вузов. - М.: Горячая линия-Телеком, 2012. - 244 с.
14. Логика и методология системных исследований. / Отв. ред. Л.Н. Сумаркова. Киев-Одесса, «Вища школа», 1977. – 256 с.
15. Малиновский А.А. Тектология. Теория систем. Теоретическая биология. – М.: Эдиториал УРСС, 2000. – 448 с.
16. Мануйлов Ю.С., Новиков Е.А. Методология системных исследований. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского, 2008. - 159 с.
17. Новиков А.М., Новиков Д.А. Методология: Словарь системы основных понятий. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013. – 208 с.
18. Овчаренко В.А. Механизм государственного управления национальной безопасностью: дис. … д. наук по гос. упр. : 25.00.02 / Овчаренко Вячеслав Андреевич; Донецкий государственный ун-т государственного управления. – Донецк, 2012. – 395 л.
19. Поздняков Э.А. Внешнеполитическая деятельность и межгосударственные отношения / Отв. ред. д.и.н. Д.Г. Томашевский. М.: Наука, 1986. – 190 с.
20. Поздняков Э.А. Системный подход и международные отношения. – М.: Наука, 1976. – 159 с.
21. Политические системы современности: (Очерки) / Отв. ред – ры: Ф.М. Бурлацкий, В.Е. Чиркин. – М. : Наука, 1978. – 253 с.
22. Скляров И.Ф. Система – системный подход – теории систем. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. – 152 с.
23. Теория систем и системный анализ в управлении организациями: Справочник: Учеб. Пособие / Под. Ред. В.Н. Волковой и А.А. Емельянова. – М.: Финансы и статистика, 2006. – 848 с.
24. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем. М., «Мысль», 1978. - 272 с.
25. Урманцев Ю.А. Эволюционика, или общая теория развития систем природы, общества и мышления. Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. – 240 с.
26. Чернышов В.Н. Теория систем и системный анализ: учеб. пособие / В.Н. Чернышов, А.В. Чернышов. – Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. – 96 с.
27. Энциклопедия эпистемологии и философии науки. – М.: «Канон+» РООИ «Реабилитация», 2009. – 1248 с.

Рецензии:

5.11.2013, 17:53 Крылов Дмитрий Анатольевич
Рецензия : Статья направлена на выяснение сути понятия "система" и соответствующего "системного подхода", что автором успешно и рассматривается в границах данного учения. Хотелось бы увидеть и проблемные аспекты, связанные с конфликтом формальных структур и содержанием.

5.11.2013, 23:37 Дедюлина Марина Анатольевна
Рецензия : Эту работу очень сложно назвать статьей. Она больше похожа на раздел из учебного пособия. В ней не выделены проблемные аспекты данного подхода, нет выводов авторов, а есть констатация известных фактов. К сожалению, данный материал нужно существенно переработать. Необходимо изложить авторскую позицию по данной теме и в заключении сделать выводы.

7.11.2013, 0:43 Литовченко Наталия Петровна
Рецензия : В работе Ливенко В. И. "Основные положения системного подхода и понятие системы" раскрывается содержание системного подхода,проанализированы принципы системного подхода, предпринята попытка уточнения содержания понятия «система». Актуальность статьи не вызывает сомнений, поскольку системный подход в научном исследовании направлен на раскрытие целостности объекта и выявление связей сложного объекта при выработке стратегии теоретического познания в науке. Автором проведена определенная работа по выявлению основных принципов системы, ее отличительных особенностей. Но статья требует некоторой доработки на предмет отсутствия логической взаимосвязи отдельных блоков статьи,в результате, отдельные положения и мысли словно вырваны из контекста; обратить внимание на введение цитируемого текста, оформление своих мыслей в тексте, статья не должна напоминать отдельные блоки учебника; желательно в статье подвести краткий итог - выводы автора.

7.11.2013, 13:07 Шарипов Марат Р
Рецензия : В качестве замечания, хочется напомнить автору известный в ОТС «закон необходимого разнообразия» (У.Р. Эшби) или в том же плане «закон иерархических компенсаций» Е. Седова, утверждающие об условии существования и устойчивости сложноорганизованной системы. Тогда как автор вводит разнобой в понимании системы и структуры. Так в одном месте он пишет: «Структура системы, таким образом, есть выражение необходимой связи элементов системы со стороны формы и в этом качестве структура есть закон системы. И как закон формы он характеризует момент устойчивости в существовании системы. .....Понятие эмерджентности тесно связано с понятиями структуры и устойчивости системы...», а в другом месте утверждается: «Структурные исследования в любой области направлены на то, чтобы вскрыть специфические законы существования исследуемых систем. Вскрывая их, наука выявляет тем самым инварианты этих систем. Определение структуры как одного из законов системы, как ее инварианта подчеркивает тот важный момент, что структура выражает устойчивость системы, ее сохранение по отношению к различного рода внешним и внутренним возмущениям,…». Становится неясным: то ли сама структура есть устойчивая форма взаимоотношений в системе, то ли структура и эмерджентность проявляются в организации системной устойчивости. Все эти тёмные места не ясно состыкованы с понятием целостности. Так что же такое целостность? Это системное или структурное свойство, а может качество? А также, что такое инвариантность – системная или структурная форма. Параллельно не сказано о конгруэнтных формах и взаимоотношениях в составе сложных систем. Также из текста не ясно, что первично в различимых рассудочных формах сознания: устойчивые формы взаимоотношений бытия или целостные, т.е. не противоречивые отношения? А ведь рассудок различает в первую очередь – устойчивые формы, т.е. системы. Которые, не обязательно могут быть целостными, непротиворечивыми. Следом устанавливаются непротиворечивые, целостные в данной системе отношения, т.е. структурные отношения. Единство, а значит устойчивость форм, и их активность есть признак системного. Тогда как, устойчивость структурного или единая целостность есть форма конструктивного. Также говоря об эмерджентности нельзя ограничиваться лишь образами закономерных отношений. Эти отношения присущи только для поведения, развития и функционирования систем и выступают относительно внешней среды внутренними, сущностными концептами реальных и абстрактных систем. Но, автор обошёл молчанием раскрываемые в эмерджентных взаимосвязях, законодательные (регулятивные) взаимоотношения, обусловленные не только сущностными, но и всевозможными акцидентными, не сущностными взаимосвязями вещи. Вот как раз такие отношения и связи ответственны за триадическую познавательную схему оппозиции: субъект–познавательная матрица– объект. Эти отношения образуют уже собственную, идеализированную среду конструктов идеальных систем, учитывающих интенции, конструкты феноменологических редукций, образы идеирующих абстракций и конструктивный радикализм. В целом работа предназначена для студента, как несколько устаревшая форма основоположений в ОТС. Статья не разъяснила более точные понимания системы, структуры и конструктивности. Не показала роль регулятивных, законодательных отношений, лежащих в организации Природы, материи, движения и существования систем объективной реальности. д.ф.н. Шарипов М.Р.

11.11.2013, 22:41 Романова Елена Владимировна
Рецензия : Работа Ливенко В.И. под названием "Основные положения системного подхода и понятие системы" больше напоминает студенческий реферат, предоставленный преподавателю из-под "мокрого пера". 1. Замечание в отношении названия. Следовало бы указать так:понятие "система". 2. Впечатляет список источников. Однако автор эти работы только просмотрел, но внимательного и вдумчивого понимания не показал. 3. Как уже сказано, данная статья больше напоминает реферат по способу написания, однако для публикации реферативная форма наименее подходящая. 4. Хотелось бы увидеть авторское понимание вопроса. Что нового автор увидел в известной проблематике о системном подходе и т.д. Или сконцентрироваться только лишь на сравнительном анализе принципов системного подхода и др. Узконаправленность в выборе темы для статьи была бы более выгодна, а расплывчатость и отсутствие четких границ показывают, что автор в теме "плавает" и до конца не определился что же его все-таки интересует: системы, структурные отношения и др. Фактически статья представляет собой разъяснения на выбранную тему и попытку ее понимания собственно для самого автора. Как только это будет решено, мы увидим четко выраженную позицию автора. 5. Статья требует не просто доработки, написания. И только после этого - может быть рекомендована к публикации. к.ф.н. Романова Е.В.

Системный подход - направление методологии научного познания, в основе которого лежит рассмотрение объекта как системы: целостного комплекса взаимосвязанных элементов (И. В. Блауберг, В. Н. Садовский, Э. Г. Юдин); совокупности взаимодействующих объектов (Л. фон Берталанфи); совокупности сущностей и отношений (Холл А. Д., Фейджин Р. И., поздний Берталанфи)

Говоря о системном подходе, можно говорить о некотором способе организации наших действий, таком, который охватывает любой род деятельности, выявляя закономерности и взаимосвязи с целью их более эффективного использования. При этом системный подход является не столько методом решения задач, сколько методом постановки задач. Как говорится, «Правильно заданный вопрос - половина ответа». Это качественно более высокий, нежели просто предметный, способ познания.

Основные принципы системного подхода

Целостность , позволяющая рассматривать одновременно систему как единое целое и в то же время как подсистему для вышестоящих уровней.

Иерархичность строения , то есть наличие множества (по крайней мере, двух) элементов, расположенных на основе подчинения элементов низшего уровня элементам высшего уровня. Реализация этого принципа хорошо видна на примере любой конкретной организации. Как известно, любая организация представляет собой взаимодействие двух подсистем: управляющей и управляемой. Одна подчиняется другой.

Структуризация , позволяющая анализировать элементы системы и их взаимосвязи в рамках конкретной организационной структуры. Как правило, процесс функционирования системы обусловлен не столько свойствами её отдельных элементов, сколько свойствами самой структуры.

Множественность , позволяющая использовать множество кибернетических, экономических и математических моделей для описания отдельных элементов и системы в целом.

Системность , свойство объекта обладать всеми признаками системы.

Особенности системного подхода

Системный подход - это подход, при котором любая система (объект) рассматривается как совокупность взаимосвязанных элементов (компонентов), имеющая выход (цель), вход (ресурсы), связь с внешней средой, обратную связь. Это наиболее сложный подход. Системный подход представляет собой форму приложения теории познания и диалектики к исследованию процессов, происходящих в природе, обществе, мышлении. Его сущность состоит в реализации требований общей теории систем , согласно которой каждый объект в процессе его исследования должен рассматриваться как большая и сложная система и одновременно как элемент более общей системы.

Развёрнутое определение системного подхода включает также обязательность изучения и практического использования следующих восьми его аспектов :

- системно-элементного или системно-комплексного , состоящего в выявлении элементов, составляющих данную систему. Во всех социальных системах можно обнаружить вещные компоненты (средства производства и предметы потребления), процессы (экономические, социальные, политические, духовные и т. д.) и идеи, научно-осознанные интересы людей и их общностей;

- системно-структурного , заключающегося в выяснении внутренних связей и зависимостей между элементами данной системы и позволяющего получить представление о внутренней организации (строении) исследуемой системы;

- системно-функционального , предполагающего выявление функций, для выполнения которых созданы и существуют соответствующие системы;

системно-целевого, означающего необходимость научного определения целей и подцелей системы, их взаимной увязки между собой;

- системно-ресурсного , заключающегося в тщательном выявлении ресурсов, требующихся для функционирования системы, для решения системой той или иной проблемы;

- системно-интеграционного , состоящего в определении совокупности качественных свойств системы, обеспечивающих её целостность и особенность;

- системно-коммуникационного , означающего необходимость выявления внешних связей данной системы с другими, то есть её связей с окружающей средой;

- системно-исторического , позволяющего выяснить условия во времени возникновения исследуемой системы, пройденные ею этапы, современное состояние, а также возможные перспективы развития.

Практически все современные науки построены по системному принципу. Важным аспектом системного подхода является выработка нового принципа его использования - создание нового, единого и более оптимального подхода (общей методологии) к познанию, для применения его к любому познаваемому материалу, с гарантированной целью получить наиболее полное и целостное представление об этом материале.

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов.

К. Гельвеций

1. «Системное мышление?.. Зачем это нужно?..»

Системный подход не является чем-то принципиально новым, возникшим лишь в последние годы. Это естественный метод решения и теоретических, и практических проблем, используемый на протяжении веков. Однако, бурный технический прогресс, к сожалению, породил ущербный стиль мышления - современный «узкий» специалист на основании узкоспециального «здравого смысла» вторгается в решение сложных и «широких» проблем, пренебрегая системной грамотностью как ненужным философствованием. При этом, если в области техники системная безграмотность относительно быстро (хотя и с потерями, иногда значительными, как например, чернобыльская катастрофа) выявляется провалом тех или иных проектов, то в гуманитарной области это приводит к тому, что целые поколения ученых «натаскивают» простые объяснения на сложные факты или прикрывают сложными, наукообразными рассуждениями незнание элементарных общенаучных методов и инструментария, выводя результаты, наносящие, в конечном итоге, куда более значительный вред, чем ошибки «технарей». Особенно драматичное положение сложилось в философии, социологии, психологии, лингвистике, истории, этнологии и ряде других наук, для которых такой «инструмент», как системный подход, крайне необходим из-за чрезвычайной сложности объекта исследования.

Однажды на заседании научно-методического семинара Института социологии АН Украины рассматривался проект «Концепция эмпирических исследований украинского общества». Странным образом выделив в обществе почему-то шесть подсистем, докладчик характеризовал эти подсистемы полусотней показателей, многие из которых оказывается еще и многомерны. После этого на семинаре долго дискутировался вопрос, что же делать с этими показателями, как получить обобщенные показатели и какие именно… Растерянностью перед сложным объектом исследования веяло от выступлений социологов на этом семинаре, а термины «модель», «система», «подсистема» и проч. употреблялись явно в несистемном смысле.

В подавляющем большинстве случаев слово «система» употребляется в литературе и в быту в упрощенном, «несистемном» смысле. Так, в «Словаре иностранных слов» из шести определений слова «система» пять, строго говоря, к системам отношения не имеют (это способы, форма, устройство чего-либо и т. п.). В то же время, в научной литературе до сих пор предпринимается множество попыток строго определить понятия «система», «системный подход», сформулировать системные принципы. При этом создается впечатление, что те ученые, которые уже осознали необходимость в системном подходе, пытаются сформулировать свои собственные системные понятия. Приходится признать, что у нас литературы по основам наук практически нет, особенно по так называемым «инструментальным» наукам, т. е. таким, которые используются в качестве своеобразного «инструмента» другими науками. «Инструментальной» наукой является математика. Автор убежден, что «инструментальной» наукой должна стать и системология. Сегодня литература по системологии представлена либо «самодельными» работами специалистов самых различных областей, либо чрезвычайно сложными, специальными работами, рассчитанными на профессионалов-системологов или математиков.

Системные представления автора, в основном, сформировались в 60–80-е годы в процессе выполнения специальной тематики сначала в Головном НИИ по ракетно-космическим системам, а затем в НИИ систем управления под руководством Генерального конструктора систем управления академика В. С. Семенихина . Огромную роль сыграло участие в работе ряда научных семинаров Московского университета, научных институтов Москвы и, особенно, полуофициального в те годы семинара по системным исследованиям. То, что изложено ниже - результат анализа и осмысления литературы, многолетнего личного опыта автора, его коллег - специалистов по системным и смежным вопросам. Понятие системы как модели введено автором в 1966–68 гг. и опубликовано в . Определение информации как метрики системных взаимодействий предложено автором в 1978 г. . Системные принципы частично заимствованы (в этих случаях имеются ссылки), частично сформулированы автором в 1971–86 гг.

Вряд ли то, что приведено в этой работе является «истиной в последней инстанции», однако, если даже какое-то приближение к истине - это уже немало. Изложение намеренно популярное, поскольку цель автора - познакомить возможно более широкую научную общественность с системологией и, тем самым, стимулировать изучение, а также использование этого могучего, но пока малоизвестного «инструментария». Было бы чрезвычайно полезно ввести в программы университетов и вузов (например, в разделе общеобразовательной подготовки на первых курсах) лекционный цикл основ системного подхода (36 акад. час.), затем (на старших курсах) - дополнить спецкурсом прикладной системологии, ориентированным на область деятельности будущих специалистов (24–36 акад. час.). Однако, пока это только благие пожелания.

Хочется верить, что происходящие сейчас перемены (как у нас в стране, так и в мире) вынудят ученых, да и просто людей научиться системному стилю мышления, что системный подход станет элементом культуры, а системный анализ - инструментом специалистов и естественных, и гуманитарных наук. Давно уже ратуя за это, автор в очередной раз надеется, что изложенные ниже элементарные системные понятия и принципы помогут хотя бы одному человеку избежать хотя бы одной ошибки.

Многие великие истины были сначала кощунством.

Б. Шоу

2. Реальности, модели, системы

Понятие «система» использовали еще философы-материалисты древней Греции. По современным данным ЮНЕСКО слово «система» стоит на одном из первых мест по частоте употребления во многих языках мира, особенно цивилизованных стран. Во второй половине ХХ века роль понятия «система» в развитии наук и общества поднимается настолько высоко, что некоторые энтузиасты этого направления стали говорить о наступлении «эры систем» и появлении особой науки - системологии . Много лет активно боролся за становление этой науки выдающийся кибернетик В. М. Глушков .

В философской литературе термин «системология» впервые был введен в 1965 г. И. Б. Новиком , а для обозначения широкой области теории систем в духе Л. фон Берталанфи этот термин использовал в 1971 г. В. Т. Кулик. Появление системологии означало осознание того, что целый ряд научных направлений и, в первую очередь, разнообразные направления кибернетики, исследуют лишь различные качества одного и того же целостного объекта - системы . Действительно, на Западе до сих пор кибернетику часто отождествляют с теорией управления и связи в первоначальном понимании Н. Винера . Включив в себя в дальнейшем целый ряд теорий и дисциплин, кибернетика оставалась конгломератом нефизических направлений науки. И только тогда, когда понятие «система» стало стержневым в кибернетике, придав ей тем самым недостающее концептуальное единство, стало оправданным отождествление современной кибернетики с системологией . Таким образом, понятие «система» приобретает все более фундаментальное значение. Во всяком случае «…одной из главных целей поисков системы является именно ее способность объяснить и поставить на определенное место даже тот материал, который был задуман и получен исследователем без всякого системного подхода» .

И всё-таки, что же такое «система» ? Чтобы разобраться в этом, придётся «начать с начал».

2.1. Реальности

Человек в окружающем мире - во все времена это был символ. Вот только в разные времена акценты в этой фразе перемещались, из-за чего менялся и сам символ. Так, еще недавно знаменем (символом) не только в нашей стране был лозунг, приписываемый И. В. Мичурину : «Нельзя ждать милостей от природы! Взять их у неё - наша задача!». Чувствуете, где акцент?.. Где-то со средины ХХ века человечество, наконец, начало осознавать: нельзя покорять Природу - себе дороже! Появилась целая наука - экология, стало общеупотребительным понятие «человеческий фактор» - акцент сместился на человека. И тут обнаружилось драматичное для человечества обстоятельство - человек уже не в состоянии разбираться во все усложняющемся мире! Где-то в конце ХIХ века Д. И. Менделеев сказал: «Наука начинается там, где начинаются измерения»… Так ведь в те времена еще было что мерить! За следующие пятьдесят–семьдесят лет столько «намерили», что разобраться в колоссальном количестве фактов и зависимостей между ними представлялось все более безнадежным. Естественные науки в исследовании природы вышли на такой уровень сложности, который оказался выше возможностей человека.

В математике начали развиваться специальные разделы, облегчающие сложные расчеты. Даже появление в сороковые годы ХХ века сверхскоростных счетных машин, какими вначале считались ЭВМ, не спасало положение. Человек оказался не в состоянии понять, что же происходит в окружающем мире!.. Вот откуда «проблема человека»… Может быть, именно сложность окружающего мира послужила когда-то причиной того, что науки разделились на естественные и гуманитарные, «точные» и описательные («неточные»?). Задачи, которые могут быть формализованы, т. е. корректно и точно поставлены, а следовательно, строго и точно решены, разобрали, так называемые, естественные, «точные» науки - это, в основном, задачи математики, механики, физики и т. п. Остальные задачи и проблемы, которые с точки зрения представителей «точных» наук, имеют существенный недостаток - феноменологический, описательный характер, трудно формализуемы и поэтому нестрого, «неточно», а часто и некорректно поставлены, составили так называемое гуманитарное направление исследований природы - это психология, социология, исследование языков, исторические и этнологические исследования, география и т. п. (важно отметить - задачи, имеющие отношение к исследованию человека, жизни, вообще - живого!). Причина описательной, словесной формы представления знаний в психологии, социологии и, вообще, в гуманитарных исследованиях заключается, не столько в слабом знакомстве и владении гуманитариями математикой (в чем убеждены математики), сколько в сложности, многопараметричности, многообразии проявлений жизни… Это - не вина гуманитариев, скорее это беда, «проклятье сложности» объекта исследований!.. Но упрёк гуманитарии всё-таки заслуживают - за консерватизм в методологии и «инструментарии», за нежелание осознать необходимость не только накапливать множество отдельных фактов , но и осваивать достаточно хорошо разработанный в ХХ веке общенаучный «инструментарий» исследования, анализа и синтеза сложных объектов и процессов, многообразия, взаимозависимости одних фактов от других. В этом, приходится признать, гуманитарные области исследования второй половины ХХ века сильно отстали от естественных наук.

2.2. Модели

Что же обеспечило естественным наукам во второй половине ХХ века столь стремительный прогресс? Не вдаваясь в глубокий науковедческий анализ, можно утверждать - прогресс естественным наукам обеспечил, главным образом, мощный инструмент, появившийся в середине ХХ века - модели . Кстати, ЭВМ вскоре после появления, перестали рассматривать как счетные машины (хотя они и сохранили в своем названии слово «вычислительные») и все их дальнейшее развитие пошло под знаком инструмента моделирования.

Что же такое модели ? Литература на эту тему обширна и разнообразна; достаточно полное представление о моделях могут дать работы ряда отечественных исследователей , а также фундаментальная работа М. Вартофского . Не усложняя без необходимости, можно так определить:

Модель - это некоторый «заместитель» объекта исследования, отражающий в приемлемом для целей исследования виде все наиболее важные параметры и связи изучаемого объекта.

Необходимость в моделях возникает, вообще говоря, в двух случаях :

• когда объект исследования недоступен для прямых контактов, непосредственных измерений или такие контакты и измерения затруднены либо невозможны (например, прямые исследования живых организмов, связанные с их расчленением, приводят к гибели объекта исследования и, как говорил В. И. Вернадский , утрате того, что отличает живое от неживого; очень затруднены прямые контакты и измерения в психике человека, а тем более в том, еще не очень понятном науке субстрате, который называется социальной психикой, недоступен для прямых исследований атом, и т. д.) - в таком случае создают модель, в каком-то смысле «похожую» на объект исследования;
• когда объект исследования многопараметричен, т. е. настолько сложен, что не поддается целостному осмыслению (например, завод или учреждение, географический регион или объект; очень сложным и многопараметричным объектом является психика человека как некая целостность, т. е. индивидуальность или личность, сложными и многопараметричными являются неслучайные группы людей, этносы, и др.) - в этом случае отбирают наиболее важные (с точки зрения целей данного исследования!) параметры и функциональные связи объекта и создают модель, часто даже не похожую (в буквальном смысле этого слова) на сам объект.

В связи со сказанным любопытно вот что: наиболее интересный объект исследования многих наук - человек - и недоступен, и многопараметричен, а гуманитарные науки что-то не торопятся обзаводиться моделями человека.

Необязательно модель строить из того же материала, что и объект - главное, чтобы она отражала то существенно важное, что соответствует целям исследования . Так называемые, математические модели вообще строятся «на бумаге», в голове исследователя или в компьютере. Кстати, есть веские основания считать, что все проблемы и задачи человек решает, моделируя в своей психике реальные объекты и ситуации . Еще Г. Гельмгольц в своей теории символов утверждал, что наши ощущения не есть «зеркальные» образы окружающей действительности, а суть символы (т. е. некоторые модели) внешнего мира. Его концепция символов отнюдь не отказ от материалистических взглядов, как утверждается в философской литературе, а диалектический подход самой высокой пробы - одним из первых он понял, что отражение человеком внешнего мира (а, значит, и взаимодействие с миром) носит, как мы сегодня называем, информационный характер .

Примеров моделей в естественных науках можно привести множество. Один из самых ярких - планетарная модель атома, предложенная Э. Резерфордом в конце ХIХ - начале ХХ вв. Этой, в общем-то простенькой модели мы обязаны всеми умопомрачительными достижениями физики, химии, электроники и других наук ХХ века.

Однако, сколько бы мы ни исследовали, как бы ни моделировали, при этом, тот или иной объект, необходимо отдавать себе отчет в том, что сам по себе, изолированно, замкнуто объект существовать (функционировать) не может по целому ряду причин. Не говоря уже об очевидном - необходимости получать вещество и энергию, отдавать отходы (метаболизм, энтропия), имеют место также другие, например, эволюционные причины. Раньше или позже в развивающемся мире перед объектом возникает проблема, справиться с которой самостоятельно он не в состоянии - надо искать «соратника», «сотрудника»; при этом, объединяться надо с таким партнером, цели которого по крайней мере не противоречат собственным. Так возникает необходимость взаимодействия. В реальном мире все взаимосвязано и взаимодействует. Так вот:

Модели взаимодействия объектов, которые сами, при этом, модели, называются системами .

Конечно, с практической точки зрения можно сказать, что система образуется тогда, когда некоторому объекту (субъекту) поставлена цель, достичь которую в одиночку он не может и вынужден взаимодействовать с другими объектами (субъектами), цели которых не противоречат его целям. Однако, следует помнить, что в реальной жизни, в окружающем нас мире ни моделей, ни систем, которые тоже модели, нет!.. Там - просто жизнь, сложные и простые объекты, сложные и несложные процессы и взаимодействия, часто непонятные, иногда неосознаваемые и не замечаемые нами… Кстати, человек, группы людей (особенно неслучайные) с системной точки зрения тоже объекты. Модели строит исследователь специально для решения определенных задач, достижения поставленных целей. Исследователь выделяет некоторые объекты вместе со связями (системы), когда ему необходимо изучить явление или какую-то часть реального мира на уровне взаимодействий. Поэтому, употребляемый иногда термин «реальные системы», не более, чем отражение того, что речь идет о моделировании какой-то интересной исследователю части реального мира.

Надо отметить, что приведенное выше концептуальное введение понятия системы как модели взаимодействия моделей объектов , конечно, не единственно возможное - в литературе понятие системы и вводится, и трактуется по-разному. Так, один из создателей теории систем Л. фон Берталанфи в 1937 году так определил: «Система - комплекс элементов, находящихся во взаимодействии»… Известно и такое определение (Б. С. Урманцев ): «Система S - это I-е множество композиций Mi, построенное по отношению Ri, по закону композиции Zi из первичных элементов множества Mi0, выделенных по основанию Ai0 из множества M».

2.3. Системы

Введя таким образом понятие системы, можно предложить такое определение:

Система - некоторая совокупность элементов - моделей объектов, взаимодействующих на основе прямых и обратных связей, моделирующая достижение заданной цели.

Минимальная совокупность - два элемента , моделирующих некоторые объекты, цель системе задается всегда извне (это будет показано ниже), а значит и реакция системы (результат деятельности) направлена наружу; следовательно, простейшую (элементарную) систему из элементов-моделей А и В можно изобразить следующим образом (рис. 1):

Рис. 1. Элементарная система

В реальных системах элементов, конечно, значительно больше, но для большинства целей исследования почти всегда можно объединить некоторые группы элементов вместе с их связями и свести систему к взаимодействию двух элементов или подсистем.

Элементы системы взаимозависимы и только во взаимодействии, все вместе (системой!) могут достичь цели , поставленной перед системой (напр., некоторого состояния, т. е. совокупности существенных свойств в определенный момент времени).

Нетрудно, наверное, представить себе и траекторию движения системы к цели - это некая линия в некотором воображаемом (виртуальном) пространстве, которое образуется, если представить себе некоторую систему координат, в которой каждому параметру, характеризующему текущее состояние системы, соответствует своя координата. Траектория может быть оптимальной в смысле затрат каких-то ресурсов системы. Пространство параметров системы обычно характеризуют числом параметров. Нормальному человеку в процессе принятия решения более или менее легко удается оперировать пятью-семью (максимум - девятью !) одновременно меняющимися параметрами (обычно это связывают с объемом, т. н. кратковременной оперативной памяти - 7±2 параметра - т. н. «число Миллера» ). Поэтому представить себе (осмыслить) функционирование реальных систем, самые простые из которых характеризуются сотнями одновременно меняющихся параметров, нормальному человеку практически невозможно. Поэтому часто говорят о многомерности систем (точнее, пространств системных параметров). Отношение специалистов к пространствам системных параметров хорошо характеризует выражение «проклятье многомерности». Существуют специальные приемы преодоления трудностей манипулирования параметрами в многомерных пространствах (методы иерархического моделирования и др. ).

Данная система может быть элементом другой системы, например, окружающей среды; тогда окружающая среда - это надсистема. Всякая система обязательно входит в какую-нибудь надсистему - другое дело, что мы это не всегда видим. Элемент данной системы сам может быть системой - тогда он называется подсистемой данной системы (рис. 2). С этой точки зрения, даже в элементарной (двухэлементной) системе один элемент, в смысле взаимодействия, может рассматриваться как надсистема по отношению к другому элементу. Надсистема ставит цели своим системам, обеспечивает их всем необходимым, корректирует поведение сообразно цели и т. п.

Рис. 2. Подсистема, система, надсистема.

Связи в системах бывают прямыми и обратными . Если рассматривать элемент А (рис. 1), то для него стрелка от А к В - это прямая связь, а стрелка от В к А - обратная связь; для элемента В - все наоборот. Так же и связи данной системы с подсистемой и надсистемой (рис. 2). Иногда связи рассматривают как отдельный элемент системы и называют такой элемент коммуникантом .

Понятие управления , широко распространенное в обиходе, также связано с системными взаимодействиями. Действительно, воздействие элемента А на элемент В можно рассматривать как управление поведением (функционированием) элемента В, которое осуществляет А в интересах системы, а обратную связь от В к А - как реакцию на управление (результаты функционирования, координаты движения и т. п.). Вообще говоря, все вышесказанное справедливо и для воздействия В на А; следует только отметить, что все системные взаимодействия асимметричны (см. ниже - принцип асимметрии ), поэтому обычно в системах один из элементов называют ведущим (доминантным) и управление рассматривается с точки зрения этого элемента. Надо сказать, что теория управления значительно старше теории систем, но, как бывает в науке, «вытекает» как частное из системологии, хотя не все специалисты признают это.

Представление о составе (структуре) межэлементных связей в системах в последние годы претерпело изрядную эволюцию. Так, совсем недавно в системной и околосистемной (особенно, философской) литературе составляющими межэлементных связей называли вещество и энергию (строго говоря, энергия - это общая мера различных форм движения материи, две основные формы которой - вещество и поле ). В биологии до сих пор взаимодействие организма с окружающей средой рассматривается на уровне вещества и энергии и называется метаболизмом . А относительно недавно авторы осмелели и заговорили о третьей составляющей межэлементного обмена - информации . В последнее время появились работы биофизиков, в которых уже смело утверждается, что «жизнедеятельность» биологических систем «…предполагает обмен с окружающей средой веществом, энергией и информацией» . Казалось бы, естественная мысль - любое взаимодействие должно сопровождаться информационным обменом . В одной из своих работ автор даже предложил определение информации как метрики взаимодействия . Однако, даже сегодня в литературе часто упоминается вещественный и энергетический обмен в системах и умалчивается об информации даже тогда, когда речь идет о философском определении системы, для которой характерно «…выполнение общей функции, …объединение мыслей, научных положений, абстрактных объектов и др.» . Простейший пример, иллюстрирующий обмен веществом и информацией: пересылка грузов из одного пункта в другой всегда сопровождается т. н. грузовой документацией. Почему, как это ни странно, об информационной составляющей в системных взаимодействиях долго умалчивали, особенно, у нас, автор догадывается и постарается чуть ниже высказать свое предположение. Правда, не все умалчивали. Так, еще в 1940 г. польский психолог А. Кемпинский высказал мысль, удивившую многих в то время и не очень-то принятую до сих пор - взаимодействие психики с окружающей средой, построение и наполнение психики имеет информационный характер. Идея эта получила название принципа информационного метаболизма и была с успехом использована литовской исследовательницей А. Аугустинавичюте при создании новой науки о структуре и механизмах функционирования психики человека - теории информационного метаболизма психики (соционика, 1968 г.), где этот принцип положен в основу построения моделей типов информационного метаболизма психики.

Несколько упрощая взаимодействия и структуру систем, можно так представить межэлементный (межсистемный) обмен в системах (рис. 3):

• из надсистемы в систему поступают материальное обеспечение функционирования системы (вещество и энергия ), информационные сообщения (целеуказания - цель или программа достижения цели, указания по корректировке функционирования, т. е. траектории движения к цели), а также сигналы ритмики , необходимые для синхронизации функционирования надсистемы, системы и подсистем;
• из системы в надсистему отсылаются материальные и энергетические результаты функционирования, т. е. полезные продукты и отходы (вещество и энергия), информационные сообщения (о состоянии системы, пути следования к цели, полезные информационные продукты), а также необходимые для обеспечения обмена сигналы ритмики (в узком смысле - синхронизация).

Рис. 3. Межэлементный обмен в системах

Конечно, такое разделение на составляющие межэлементных (межсистемных) связей носит сугубо аналитический характер и необходимо для корректного анализа взаимодействий. Надо сказать, что структура системных связей вызывает значительные затруднения при анализе систем даже у специалистов. Так, далеко не все аналитики отделяют информацию от вещества и энергии в межсистемном обмене. Конечно, в реальной жизни информация всегда представлена на каком-то носителе (в таких случаях говорят, что информация модулирует носитель ); обычно для этого используются носители, удобные для систем коммуникации и для восприятия - энергия и вещество (например, электричество, свет, бумага и т. п.). Однако при анализе функционирования систем важным является то, что вещество, энергия и информация являются самостоятельными структурными составляющими коммуникативных процессов. Одна из модных ныне областей деятельности, претендующая на научность, «биоэнергетика» на самом деле занимается информационными взаимодействиями, которые почему-то называются энергоинформационными, хотя энергетические уровни сигналов настолько малы, что даже известные - электрическую и магнитную составляющие измерять очень трудно.

Выделять сигналы ритмики как отдельную составляющую системных связей автор предложил ещё в 1968 г. и использовал в ряде других работ. Похоже, что в системной литературе этот аспект взаимодействия до сих пор недооценивается. В то же время, сигналы ритмики, несущие «служебную» информацию, играют важную, часто определяющую роль в процессах системных взаимодействий. Действительно, пропадание сигналов ритмики (в узком значении - сигналов синхронизации) ввергает в хаос «поставки» вещества и энергетики от объекта к объекту, из надсистемы в систему и обратно (достаточно представить себе, что происходит в жизни, когда, например, поставщики присылают некие грузы не по согласованному графику, а как захочется); пропадание сигналов ритмики в отношении информации (нарушение периодичности, исчезновение начала и конца сообщения, интервалов между словами и сообщениями и др.) делает ее непонятной, как непонятна «картинка» на экране телевизора в отсутствие сигналов синхронизации или рассыпавшаяся рукопись, в которой не пронумерованы страницы.

Некоторые биологи исследуют ритмику живых организмов, правда не столько в системном, сколько в функциональном плане . Например, эксперименты доктора медицинских наук С. Степановой в московском Институте медико-биологических проблем показали, что человеческие сутки, в отличие от земных, увеличиваются на один час и длятся 25 часов - такой ритм был назван циркодианным (околосуточным). Как считают психофизиологи, это объясняет, почему люди спокойнее переносят более поздний отход ко сну, чем раннее пробуждение. Биоритмологи считают, пишет журнал «Marie Claire», что человеческий мозг - это фабрика, которая, как и всякое производство, работает по графику. В зависимости от времени суток организм производит секрецию химических веществ, способствующих повышению настроения, бодрости, усилению полового влечения или сонливости. Чтобы всегда находиться в форме, можно установить свой распорядок дня с учётом именно ваших биоритмов, то есть найти источник бодрости в самом себе. Возможно именно поэтому каждая третья женщина в Великобритании время от времени берёт однодневный отпуск «по болезни», чтобы заняться сексом (результаты опроса, проведенного журналом «She»).

Информационное и ритмическое воздействие Космоса на земную жизнь до недавнего времени обсуждали лишь некоторые исследователи - диссиденты в науке . Так, известны проблемы, возникающие в связи с вводом т. н. «летнего» и «зимнего» времени - медики провели исследования и обнаружили явно негативное влияние «двойного» времени на здоровье человека, по-видимому, из-за сбоя ритмики психических процессов. В одних странах часы переводят, в других - нет, считая, что экономически это малоэффективно, а в отношении здоровья людей - вредно. Так, например, в Японии, где часы не переводят, самая высокая продолжительность жизни. Дискуссии на эти темы не прекращаются до сих пор .

Системы не могут возникнуть и функционировать сами по себе. Еще Демокрит утверждал: «Ничто не возникает беспричинно, но все возникает на какой-нибудь основе или в силу необходимости». А философская, социологическая, психологическая литература, множество публикаций по другим наукам пестрят красивыми терминами «самосовершенствование», «самогармонизация», «самоактуализация», «самореализация» и т. п. Ну, пусть поэты и писатели - им можно, но философы?! В конце 1993 г. в Киевском государственном университете защищена докторская диссертация по философии, основой которой является «…логикометодологическое обоснование саморазвития исходной „клеточки“ до масштабов личности человека»… Или непонимание элементарных системных категорий, или недопустимая для науки неряшливость терминологии.

Можно утверждать, что все системы живые в том смысле, что они функционируют, развиваются (эволюционируют) и достигают заданной цели; система, которая не способна функционировать так, чтобы результаты удовлетворяли надсистему, которая не развивается, находится в состоянии покоя или «закрыта» (ни с кем не взаимодействует) не нужна надсистеме и погибает. В этом же смысле понимают и термин «живучесть».

По отношению к объектам, которые они моделируют, системы иногда называют абстрактными (это системы, в которых все элементы - понятия ; напр. языки), и конкретными (такие системы, в которых, по крайней мере два элемента - объекты , например, семья, завод, человечество, галактика и др.). Абстрактная система всегда является подсистемой конкретной, но не наоборот.

Системы могут моделировать практически все в реальном мире, где взаимодействуют (функционируют и развиваются) какие-нибудь реалии. Поэтому общеупотребительное значение слова «система» неявно предполагает выделение какой-то совокупности взаимодействующих реалий с необходимыми и достаточными для анализа связями. Так, говорят, что системами являются семья, трудовой коллектив, государство, нация, этнос. Системами являются лес, озеро, море, даже пустыня; нетрудно усмотреть в них и подсистемы. В неживой, «косной» материи (по В. И. Вернадскому ) систем в строгом значении этого слова нет; поэтому не являются системой кирпичи, даже красиво уложенные, а собственно горы называть системой можно лишь условно. Технические системы, даже такие как автомобиль, самолет, станок, завод, АЭС, ЭВМ и т. п. сами по себе, без людей, системами, строго говоря, не являются. Здесь термин «система» употребляется либо в том смысле, что участие человека в их функционировании обязательно (даже если самолет способен летать на автопилоте, станок - автоматический, а ЭВМ - «сама» вычисляет, конструирует, моделирует), либо с ориентацией на автоматные процессы, которые в некотором смысле можно рассматривать как проявление примитивного интеллекта. На самом деле, в работе любого автомата неявно принимает участие человек. Впрочем, ЭВМ - пока не системы… Один из создателей ЭВМ называл их «добросовестными идиотами». Вполне возможно, что разработка проблемы искусственного интеллекта приведет к созданию такой же «подсистемы машин» в системе «человечество», какой является «подсистема человечества» в системах более высокого порядка. Однако, это - вероятное будущее…

Участие человека в функционировании технических систем может быть разным. Поэтому, интеллектуальными называют системы, где для функционирования используются творческие, эвристические способности человека; в эргатических системах человек используется как очень хороший автомат, а его интеллект (в широком понимании) не очень и нужен (пример - автомобиль и водитель).

Модно стало говорить «большая система» или «сложная система»; но оказывается, говоря так, мы часто без особой необходимости расписываемся в некоторой своей ограниченности, потому что это «…такие системы, которые превосходят возможности наблюдателя в каком-то аспекте, важном для его цели» (У. Р. Эшби ).

В качестве примера многоуровневой, иерархической системы попробуем представить модель взаимодействия человека, человечества, природы Земли и планеты Земля во Вселенной (рис. 4). Из этой простенькой, но вполне строгой модели станет понятно, почему до недавнего времени системология официально не поощрялась, а системологи в своих работах не решались упоминать информационную составляющую межсистемных связей.

Человек - существо социальное… Вот и представим себе систему «человек - человечество»: один элемент системы - человек, второй - человечество. Возможна такая модель взаимодействия? Вполне!.. Но человечество вместе с человеком можно представить элементом (подсистемой) системы более высокого порядка, где вторым элементом является живая природа Земли (в широком смысле этого слова). Земная жизнь (человечество и природа) естественно взаимодействуют с планетой Земля - система планетарного уровня взаимодействия… Наконец, планета Земля вместе со всем живым наверняка взаимодействует с Солнцем; Солнечная система входит в систему Галактика и т. д. - обобщим взаимодействия Земли и представим вторым элементом Вселенную… Такая иерархическая система вполне адекватно отражает наш интерес к положению человека во Вселенной и его взаимодействиям. И вот что интересно - в структуре системных связей, кроме вполне понятных вещества и энергии, естественно присутствует информация , в том числе и на высших уровнях взаимодействия!..

Рис. 4. Пример многоуровневой, иерархической системы

Вот тут-то и кончается обыденный здравый смысл и возникает вопрос, который не решались вслух задать философы-марксисты: «Если информационная составляющая - обязательный элемент системных взаимодействий (а, похоже, что это так), то с кем имеет место информационное взаимодействие Планеты Земля?!..» и на всякий случай не поощряли, не замечали (и не публиковали!) работы системологов. Заместитель главного редактора (потом - главный редактор) претендующего на солидность украинского философско-социологического журнала как-то заявил автору, что о науке системологии он ничего не слышал. В 60-е–70-е годы за кибернетику у нас уже не сажали, но не слышали настойчивые заявления выдающегося кибернетика В. М. Глушкова о необходимости развития исследований и приложений системологии. К сожалению до сих пор и официальная академическая наука, и многие прикладные науки такие как психология, социология, политология и т. п., системологию плохо слышат… Хотя и слово система, и словеса о системных исследованиях как всегда в моде. Один из выдающихся системологов еще в 70-х годах предупреждал: «…Само по себе употребление системных слов и понятий еще не дает системного исследования даже в том случае, если объект действительно может быть рассмотрен как система» .

Любая теория или концепция держится на предпосылках, справедливость которых не вызывает возражений у научного сообщества.

Л. Н. Гумилев

3. Системные принципы

Что же такое системность ? Что имеется в виду, когда говорят «системность мира», «системность мышления», «системный подход»? Поиск ответов на эти вопросы приводит к формулировке положений, которые принято называть системными принципами . Любые принципы основаны на опыте и консенсусе (общественном соглашении). Опыт изучения самых различных объектов и явлений, общественная оценка и осмысление результатов позволяют сформулировать некоторые утверждения общего характера, приложение которых к созданию, исследованию и использованию систем как моделей неких реальностей определяют методологию системного подхода. Некоторые принципы получают теоретическое обоснование, некоторые обоснованы эмпирически, а некоторые имеют характер гипотез, приложение которых к созданию систем (моделированию реалий) позволяет получать новые результаты, служащие, кстати, эмпирическим доказательством самих гипотез.

В науке известно довольно большое число принципов, они по разному сформулированы , однако в любом изложении они являются абстракциями, т. е. обладают высокой степенью общности и пригодны для любых приложений. Древние схоласты утверждали - «Если нечто верно на уровне абстракций, оно не может быть неверным на уровне реалий». Ниже приведены наиболее важные с точки зрения автора системные принципы и необходимые комментарии к их формулировкам. Примеры не претендуют на строгость и призваны лишь наглядно показать смысл принципов.

Принцип целеполагания - цель, определяющая поведение системы, всегда задается надсистемой.

Важнейший принцип, не всегда, однако, принимаемый на уровне обыденного «здравого смысла». Общепринятым является убеждение - уж кто-кто, а человек со своей свободной волей сам себе ставит цель; считаются самостоятельными в смысле целей некоторые коллективы, государства. На самом деле, целеполагание - сложный процесс, состоящий, в общем случае, из двух компонент: задания (постановки) цели системе (например, в виде совокупности существенных свойств или параметров, которые надо достичь в определенный момент времени) и выработки (задания) программы достижения цели (программы функционирования системы в процессе достижения цели, т. е. «движения по траектории к цели») . Задать цель системе - значит определить, зачем нужно некое состояние системы, какие именно параметры характеризуют это состояние и в какой момент времени состояние должно иметь место - а это все внешние по отношению к системе вопросы, решать которые должна надсистема (действительно, «нормальной» системе вообще незачем менять свое состояние и «приятнее» всего пребывать в состоянии покоя - вот только зачем нужна такая система надсистеме?).

Две составляющих процесса целеполагания определяют два возможных способа постановки цели.

• Первый способ: задав цель, надсистема может этим и ограничиться, предоставив возможность самой системе выработать программу достижения цели - именно это и создает иллюзию самостоятельной постановки цели системой. Так, жизненные обстоятельства, окружающие люди, мода, престиж и т. п. формируют у человека некую целевую установку. Формирование установки часто проходит незаметно для самого человека, а осознание приходит тогда, когда цель оформилась в виде вербального или невербального образа в мозгу (желание). Далее человек добивается цели, часто решая при этом сложные задачи. В этих условиях нет ничего удивительного в том, что формула «я сам добился цели» подменяется формулой «я сам себе поставил цель». То же самое имеет место и в коллективах, считающих себя самостоятельными, а тем более в головах государственных мужей, так называемых, независимых государств («так называемых» потому, что и коллективы - формально, и государства - политически, конечно, могут быть независимыми; однако, с системной точки зрения зависимость от окружающей среды, т. е. других коллективов и государств, здесь очевидна).
• Второй способ: цель системам (особенно, примитивным) ставится сразу в виде программы (алгоритма) достижения цели.

Примеры этих двух способов целеполагания:

• водителю автомашины (система «человек-машина») диспетчер может поставить задачу (цель) в такой форме - «доставить груз в пункт А» - в этом случае водитель (элемент системы) сам решает, как надо ехать (вырабатывает программу достижения цели);
• другой способ - водителю, незнакомому с территорией и дорогой, задача доставить груз в пункт А дается вместе с картой, на которой обозначен маршрут (программа достижения цели).

Прикладное значение принципа: неумение или нежелание «выйти из системы» в процессе постановки или осознания цели, самоуверенность, часто приводят функционеров (отдельных людей, руководителей, государственных деятелей и т. п.) к ошибкам и заблуждениям.

Принцип обратной связи - реакция системы на воздействие должна минимизировать отклонение системы от траектории к цели.

Это фундаментальный и универсальный системный принцип. Можно утверждать, что систем без обратной связи не существует. Или иначе: система, у которой отсутствует обратная связь, деградирует и гибнет. Смысл понятия обратной связи - результат функционирования системы (элемента системы) влияет на поступающие на нее воздействия. Обратная связь бывает положительной (усиливает действие прямой связи) и отрицательной (ослабляет действие прямой связи); в обоих случаях задача обратной связи - вернуть систему на оптимальную траекторию к цели (коррекция траектории).

Пример системы без обратной связи - командно-административная система, до сих пор имеющая место у нас в стране. Можно привести множество других примеров - обыденных и научных, простых и сложных. И тем удивительнее способность нормального человека не видеть (не хотеть видеть!) последствий своей деятельности, т. е. обратных связей в системе «человек - окружающая среда»… Сколько разговоров об экологии, а невозможно привыкнуть к новым и новым фактам отравления людьми самих себя - о чем думают рабочие химического завода, отравляющие своих же детей?.. О чем думает государство, по существу, наплевательски относящееся к духовности и культуре, к школе и вообще социальной группе под названием «дети», а затем получающее изуродованное поколение молодых людей?..

Прикладное значение принципа - игнорирование обратной связи неизбежно ведет систему к потере управляемости, отклонению от траектории и гибели (судьба тоталитарных режимов, экологические бедствия, многие семейные трагедии и т. п.).

Принцип целеустремленности - система стремится к достижению заданной цели даже при изменении условий окружающей среды.

Гибкость системы, способность изменять в определенных пределах свое поведение, а иногда и структуру, является важным свойством, обеспечивающим функционирование системы в реальной окружающей среде. Методологически к принципу целеустремленности примыкает принцип толерантности (лат . - терпеливость).

Принцип толерантности - система не должна быть «строгой» - отклонение в определенных пределах параметров элементов, подсистем, окружающей среды или поведения других систем не должны приводить систему к катастрофе.

Если представить себе систему «молодожены» в надсистеме «большая семья» с родителями, бабушкой и дедушкой, то нетрудно оценить важность принципа толерантности хотя бы для целостности (не говоря уж о спокойствии) такой системы. Хорошим примером соблюдения принципа толерантности является также т. н. плюрализм, за который пока ведется борьба.

Принцип оптимального разнообразия - предельно организованная и предельно неорганизованная системы мертвы.

Иначе говоря - «всякие крайности плохи»… Предельную неорганизованность или, что то же самое, доведенное до крайности многообразие можно уподобить (не очень строго для открытых систем) максимальной энтропии системы, достигнув которой система уже не может как-либо меняться (функционировать, развиваться); в термодинамике такой финал называется «тепловой смертью». Предельно организованная (заорганизованная) система теряет гибкость, а значит и способность адаптироваться к изменениям окружающей среды, становится «строгой» (см. принцип толерантности) и, как правило, не выживает. Н. Алексеев даже ввел 4-й закон энергоэнтропики - закон предельного развития материальных систем . Смысл закона сводится к тому, что для системы энтропия, равная нулю, это так же плохо, как и максимальная энтропия.

Принцип эмерджентности - система имеет свойства, не выводимые из известных (наблюдаемых) свойств ее элементов и способов их соединения.

Другое название этого принципа - «постулат целостности» . Смысл этого принципа - система как целое обладает свойствами, которых нет у подсистем (элементов). Эти системные свойства формируются при взаимодействии подсистем (элементов) путем усиления и проявления одних свойств элементов одновременно с ослаблением и сокрытием других. Таким образом, система - не множество подсистем (элементов), а некая целостность. Поэтому сумма свойств cистемы не равна сумме свойств составляющих ее элементов. Принцип имеет важное значение не только в технических, но и в социально-экономических системах, поскольку с ним связаны такие явления, как социальный престиж, психология групп, интертипные отношения в теории информационного метаболизма психики (соционика) и т. п.

Принцип согласия - цели элементов и подсистем не должны противоречить цели системы.

В самом деле, подсистема с целью, не совпадающей с целью системы, дезорганизует функционирование системы (увеличивает «энтропию»). Такая подсистема либо должна «выпасть» из системы, либо погибнуть; иначе - деградация и гибель всей системы.

Принцип причинности - всякое изменение состояния системы связано с определенной совокупностью условий (причиной), порождающих это изменение.

Это, на первый взгляд, само собой разумеющееся заявление, на самом деле очень важный принцип для целого ряда наук. Так, в теории относительности принцип причинности исключает влияние данного события на все прошедшие. В теории познания он показывает, что раскрытие причин явлений делает возможным их предсказание и воспроизведение. Именно на этом основана важная совокупность методологических подходов к обусловленности одних социальных явлений другими, объединяемая т. н. причинным анализом… С его помощью изучаются, например, процессы социальной мобильности, социального положения, а также факторы, влияющие на ценностные ориентации и поведение личности . Причинный анализ применяется в теории систем как для количественного, так и для качественного анализа взаимосвязи явлений, событий, состояний системы и др. Особенно высока эффективность методов причинного анализа при исследовании многомерных систем - а это практически все реально интересные системы.

Принцип детерминизма - причина изменения состояния системы всегда лежит вне системы.

Важный для любых систем принцип, с которым часто люди не могут согласиться… «Всему есть причина… Только иногда её трудно увидеть…» (Генри Уинстон ). И действительно, даже такие гиганты науки как Лаплас, Декарт и некоторые другие исповедовали «монизм субстанции Спинозы», которая является «причиной самой себя» . И в наше время приходится слышать объяснения причин изменения состояния тех или иных систем «потребностями», «желаниями» (как будто они первичны), «стремлениями» («…всеобщее стремление осуществиться» - К. Вонегут ), даже «творческим характером материи» (а это вообще что-то непонятно-философское); часто всё объясняют «простой случайностью».

На самом деле, принцип детерминизма утверждает, что изменение состояния системы всегда является следствием воздействия на нее надсистемы. Отсутствие воздействия на систему является частным случаем и может рассматриваться либо как эпизод, когда система движется по траектории к цели («нулевое воздействие»), либо как переходной эпизод к гибели (в системном смысле). Методологически принцип детерминизма при исследовании сложных систем, особенно социальных, позволяет разобраться в особенностях взаимодействия подсистем, не впадая в субъективные и идеалистические ошибки.

Принцип «черного ящика» - реакция системы является функцией не только внешних воздействий, но и внутренней структуры, характеристик и состояний составляющих ее элементов.

Этот принцип имеет важное значение в исследовательской практике при изучении сложных объектов или систем, внутреннее устройство которых неизвестно и недоступно («черный ящик»).

Принцип «черного ящика» исключительно широко используется в естественных науках, различных прикладных исследованиях, даже в быту. Так, физики, в предположении известной структуры атома, исследуют различные физические явления и состояния вещества, сейсмологи, в предположении известного состояния ядра Земли, пытаются прогнозировать землетрясения и движение континентальных плит. В предположении известной структуры и состояния общества социологи опросами выясняют реакцию людей на те или иные события или воздействия. В уверенности, что они знают состояние и вероятную реакцию народа, наши политики проводят те или иные реформы.

Типичным «черным ящиком» для исследователей является человек. Исследуя, например, психику человека, необходимо учитывать не только экспериментальные внешние воздействия, но и структуру психики, и состояние составляющих ее элементов (психических функций, блоков, суперблоков и др.). Отсюда следует, что при известных (контролируемых) внешних воздействиях и в предположении известных состояний элементов психики, можно в эксперименте на основе принципа «черного ящика» по реакциям человека создать представление о структуре психики, т. е. типе информационного метаболизма (ТИМ) психики данного человека. Такой подход используется в процедурах идентификации ТИМ психики и верификации его модели при исследовании характеристик личности и индивидуальности человека в теории информационного метаболизма психики (соционике). При известной структуре психики и контролируемых внешних воздействиях и реакции на них, можно судить о состояниях психических функций, являющихся элементами структуры. Наконец, зная структуру и состояния психических функций человека, можно прогнозировать его реакцию на те или иные внешние воздействия. Конечно, выводы, которые исследователь делает на основе экспериментов с «черным ящиком», носят вероятностный характер (из-за вероятностного характера упомянутых выше предположений) и в этом надо отдавать себе отчет. И, тем не менее, принцип «черного ящика» является интересным, универсальным и достаточно мощным инструментом в руках грамотного исследователя.

Принцип многообразия - чем многообразнее система, тем она устойчивее.

Действительно, многообразие структуры, свойств и характеристик системы обеспечивает широкие возможности по адаптации к меняющимся воздействиям, неисправностям подсистем, условиям среды и т. д. Однако… все хорошо в меру (см. принцип оптимального разнообразия ).

Принцип энтропии - изолированная (закрытая) система погибает.

Мрачноватая формулировка - ну, да что поделаешь: примерно такой смысл имеет фундаментальнейший закон природы - т. н. второе начало термодинамики, а также сформулированный Г. Н. Алексеевым 2-й закон энергоэнтропики . Если система вдруг оказалась изолированной, «закрылась», т. е. не обменивается с окружающей средой ни веществом, ни энергией, ни информацией, ни сигналами ритмики то процессы в системе развиваются в направлении увеличения энтропии системы, от состояния более упорядоченного к менее упорядоченному, т. е. по направлению к равновесию, а равновесие - аналог смерти… «Закрытость» по любой из четырех составляющих межсистемного взаимодействия приводит систему к деградации и гибели. То же самое относится к, так называемым, замкнутым, «кольцевым», циклическим процессам и структурам - они только на первый взгляд «закрытые»: часто мы просто не видим того канала, по которому система открыта, игнорируем или недооцениваем его и… впадаем в ошибку. Все реальные, функционирующие системы - открытые.

Важно учитывать и следующее - самим своим функционированием система неизбежно увеличивает «энтропию» окружающей среды (кавычки здесь обозначают нестрогое применение термина). В связи с этим, Г. Н. Алексеев предложил 3-й закон энергоэнтропики - энтропия открытых систем в процессе их прогрессивного развития всегда уменьшается за счет потребления энергии от внешних источников; при этом, «энтропия» систем, служащих источниками энергии, возрастает. Таким образом, любая упорядочивающая деятельность осуществляется за счет расхода энергии и роста «энтропии» внешних систем (надсистемы) и без такового вообще происходить не может .

Пример изолированной технической системы - луноход (пока на его борту есть энергия и расходные материалы, им можно управлять по командной радиолинии и он работает; истощились источники - «умер», прекратили управлять, т. е. прервалось взаимодействие по информационной составляющей - погибнет даже при наличии энергии на борту).

Пример изолированной биологической системы - мышь, попавшая в стеклянную банку. А вот, люди, потерпевшие кораблекрушение, на необитаемом острове - система, по-видимому не совсем изолированная… Конечно, без пищи и тепла они погибнут, но при их наличии - выживают: по-видимому, определённая информационная составляющая в их взаимодействии с внешним миром имеет место.

Это - экзотические примеры… В реальной жизни всё и проще, и сложнее. Так, голод в африканских странах, гибель людей в полярных районах из-за отсутствия источников энергии, деградация страны, окружившей себя «железным занавесом», отставание страны и банкротство предприятия, которые в условиях рыночной экономики не заботятся о взаимодействии с другими предприятиями, даже отдельный человек или замкнутая группа, которые деградируют, когда «уходят в себя», прерывают связи с социумом - все это примеры более или менее закрытых систем.

Чрезвычайно интересный и важный для человечества феномен циклического развития этнических систем (этносов) открыл известный исследователь Л. Н. Гумилев . Однако похоже, что талантливый этнолог допустил ошибку, полагая, что «…этнические системы… развиваются согласно законам необратимой энтропии и теряют первоначальный импульс, породивший их, так же, как затухает любое движение от сопротивления окружающей среды…» . Вряд ли этносы являются закрытыми системами - слишком много фактов против этого: достаточно вспомнить знаменитого путешественника Тура Хейердала, экспериментально исследовавшего взаимосвязи народов на просторах Тихого океана, исследования лингвистов по взаимопроникновению языков, так называемые, великие переселения народов и др. Кроме того, человечество в этом случае представляло бы собой механическую сумму отдельных этносов, очень похожую на бильярд - катаются и сталкиваются шары ровно постольку, поскольку им сообщена кием определенная энергия. Вряд ли такая модель верно отражает феномен человечества. По-видимому реальные процессы в этнических системах значительно сложнее.

В последние годы предпринята попытка применить для исследования систем, подобных этносам, методы новой области - неравновесной термодинамики, на основе которой казалось возможным ввести термодинамические критерии эволюции открытых физических систем . Однако оказалось, что и эти методы пока бессильны - физические критерии эволюции не объясняют развития реальных живых систем… Похоже на то, что процессы в социальных системах могут быть поняты только на основе системного подхода к этносам как открытым системам, являющимся подсистемами системы «человечество». По-видимому более перспективным было бы исследование у этнических систем информационной составляющей межсистемного взаимодействия - похоже, что именно на этом пути (с учётом интегрального интеллекта живых систем) возможна разгадка не только феномена циклического развития этносов, но и фундаментальных свойств психики человека.

Принцип энтропии, к сожалению, часто игнорируется исследователями. При этом, типичными являются две ошибки: либо искусственно изолируют систему и исследуют ее, не отдавая себе отчета в том, что функционирование системы при этом резко меняется; либо «буквально» применяют законы классической термодинамики (в частности, понятие энтропии) к открытым системам, где они не могут соблюдаться. Последняя ошибка особенно распространена в биологических и социологических исследованиях.

Принцип развития - живуча только развивающаяся система.

Смысл принципа и очевиден, и не воспринимаем на уровне «здравого понимания вещей». Действительно, как же не хочется верить, что имеют смысл сетования Чёрной королевы из «Алисы в зазеркалье» Льюиса Кэрролла: «…приходится бежать со всех ног, чтобы только остаться на месте! Если же ты хочешь попасть в другое место, тогда нужно бежать по меньшей мере вдвое быстрее!..» Всем нам так хочется стабильности, покоя, а древняя мудрость огорчает: «Покой - это смерть»… Выдающаяся личность Н. М. Амосов советует: «Чтобы жить, постоянно затрудняйте себя…» и сам делает по восемь тысяч движений во время зарядки.

Что значит «система не развивается»? Это значит она находится в состоянии равновесия с окружающей средой. Даже если бы окружающая среда (надсистема) была стабильна, в системе должна была бы выполняться работа по поддержанию необходимого уровня жизнедеятельности в связи с неизбежными потерями вещества, энергии, информационными сбоями (используя терминологию механики - потерями «на трение»). Если же учесть, что окружающая среда всегда нестабильна, изменяется (безразлично - в лучшую или худшую сторону), то даже для того, чтобы сносно решать одну и ту же задачу, системе со временем надо совершенствоваться.

Принцип отсутствия лишнего - лишний элемент системы погибает.

Лишний элемент - это значит неиспользуемый, ненужный в системе. Средневековый философ Уильям Оккам советовал: «Не умножай число сущностей сверх необходимого»; этот разумный совет называют «бритвой Оккама». Лишний элемент системы - это не только зряшное потребление ресурсов. По сути - это искусственное увеличение сложности системы, которое можно уподобить увеличению энтропии, а отсюда - снижение качества, добротности системы . Одна из реальных систем определяется так: «Организация - не имеющая лишних элементов разумная система сознательно скоординированных видов деятельности» . «Что сложно - то ложно» - утверждал украинский мыслитель Г. Сковорода .

Принцип агонии - ничто не гибнет без борьбы.

Принцип сохранения количества материи - количество материи (вещества и энергии), поступающей в систему, равно количеству материи, образующейся в результате деятельности (функционирования) системы.

По существу это материалистическое положение о неуничтожимости материи. Действительно, нетрудно видеть, что вся поступающая в некоторую реальную систему материя, расходуется на:

• поддержание функционирования и развития самой системы (метаболизм);
• производство системой продукта, необходимого надсистеме (иначе зачем система надсистеме);
• «технологические отходы» данной системы (которые, кстати, в надсистеме могут быть, если не полезным продуктом, то уж во, всяком случае, сырьем для какой-то другой системы; впрочем, могут и не быть - экологический кризис на Земле возник именно потому, что система «человечество», включающая подсистему «промышленность», выбрасывает в надсистему «биосфера» вредные, не утилизируемые в надсистеме отходы - типичный пример нарушения системного принципа согласия: похоже, что цели системы «человечество» не всегда совпадают с целями надсистемы «Земля»).

Можно усмотреть и некоторую аналогию между этим принципом и 1-м законом энергоэнтропики - законом сохранения энергии . Принцип сохранения количества материи важен в контексте системного подхода потому, что до сих пор еще в различных исследованиях допускаются ошибки, связанные с недооценкой баланса материи в различных системных взаимодействиях. Примеров множество и в развитии промышленности - это экологические проблемы, и в биологических исследованиях, в частности, связанных с изучением т. н. биополей, и в социологии, где явно недооцениваются энергетические и вещественные взаимодействия . К сожалению в системологии пока плохо проработан вопрос о том, можно ли говорить о сохранении количества информации.

Принцип нелинейности - реальные системы всегда нелинейны.

Понимание нормальными людьми нелинейности чем-то напоминает представление человеком земного шара. Действительно, ходим мы по плоской земле, видим (особенно в степи) почти идеальную плоскость, но в достаточно серьезных расчетах (напр., траекторий космических кораблей) вынуждены учитывать не только сфероидность, но и т. н. геоидность Земли. Из географии и астрономии мы узнаем, что плоскость, видимая нами, это частный случай, фрагмент большой сферы. Нечто похожее имеет место и с нелинейностью. «Где чего убудет, то в другом месте прибавится» - примерно так сказал когда-то М. В. Ломоносов и «здравый смысл» полагает, что сколько убудет столько и прибавится. Оказывается, такая линейность - частный случай! Реально, в природе и технических устройствах правилом скорее является нелинейность: необязательно насколько убудет, настолько и прибавится - может больше, а может и меньше… все зависит от формы и степени нелинейности характеристики.

В системах нелинейность обозначает, что реакция ситемы или элемента на воздействие необязательно пропорциональна воздействию. Реальные системы могут быть более или менее линейными только на небольшом участке своей характеристики. Однако чаще всего приходится считать характеристики реальных систем сильно нелинейными. Учет нелинейности особенно важен в системном анализе при построении моделей реальных систем. Сильно нелинейными являются социальные системы, главным образом из-за нелинейности такого их элемента как человек.

Принцип оптимальной эффективности - максимальная эффективность функционирования достигается на грани устойчивости системы, но это чревато срывом системы в неустойчивое состояние.

Этот принцип важен не только для технических, но в еще большей степени для социальных систем. Из-за сильной нелинейности такого элемента как человек эти системы вообще неустойчивы и поэтому никогда не следует «выдавливать» из них максимальную эффективность.

Закон теории автоматического регулирования гласит: «Чем меньше устойчивость системы, тем легче ею управлять. И наоборот». Примеров в истории человечества множество: практически любая революция, многие катастрофы в технических системах, конфликты на национальной почве и др. Что касается оптимальной эффективности, то вопрос об этом решается в надсистеме, которая должна заботиться не только об эффективности подсистем, но и об их устойчивости.

Принцип полноты связей - связи в системе должны обеспечивать достаточно полное взаимодействие подсистем.

Можно утверждать, что связи, по сути, создают систему. Уже само определение понятия системы дает основание утверждать, что без связей нет и системы. Системная связь - это элемент (коммуникант), рассматриваемый как материальный носитель взаимодействия подсистем. Взаимодействие в системе заключается в обмене элементов между собой и с окружающим миром веществом (материальные взаимодействия), энергией (энергетические или полевые взаимодействия), информацией (информационные взаимодействия) и сигналами ритмики (это взаимодействие иногда называют синхронизацией). Совершенно очевидно, что недостаточно полный или чрезмерный обмен по любой из составляющих нарушают функционирование подсистем и системы в целом. В связи с этим важно, чтобы пропускная способность и качественные характеристики связей обеспечивали обмен в системе с достаточной полнотой и допустимыми искажениями (потерями). Степени полноты и потерь устанавливаются на основании характеристик целостности и живучести системы (см. принцип слабой связи ).

Принцип квалитета - качество и эффективность системы могут быть оценены только с точки зрения надсистемы.

Категории качества и эффективности имеют большое теоретическое и практическое значение. На основании оценки качества и эффективности проводится создание, сравнение, проверка и оценка систем, выясняется степень соответствия назначению, целенаправленность и перспективность системы и т. п. Теория эффективности обеспечивает решение целого ряда важных прикладных задач об оптимальном распределении ресурсов, выборе направления развития техники, рациональной политики в социально-экономических вопросах и т. п. В теории информационного метаболизма психики (соционика) на основании этого принципа можно утверждать, что индивидуальные нормы человек может формировать только на основании оценки своей деятельности социумом; иными словами, сам себя человек оценить не в состоянии . Надо отметить, что понятия качества и эффективности, особенно в контексте системных принципов, не всегда правильно понимаются, интерпретируются и применяются.

Показатели качества - это совокупность основных положительных (с позиции надсистемы или исследователя) свойств системы; они - системные инварианты.

• Качество системы - обобщенная положительная характеристика, выражающая степень полезности системы для надсистемы.
• Эффект - это результат, следствие каких-либо действий; эффективный - значит дающий эффект; отсюда - эффективность, результативность.
• Эффективность - нормированный к затратам ресурсов результат действий или деятельности системы на определенном интервале времени - это величина, учитывающая качество системы, расход ресурсов и время действия .

Таким образом, эффективность измеряется степенью положительного влияния системы на функционирование надсистемы. Следовательно, понятие эффективности является внешним по отношению к системе, т. е. никакое описание системы не может быть достаточным для введения эффективностной меры. Кстати, отсюда же следует, что широко употребляемые даже в солидной литературе, модные понятия «самосовершенствование», «самогармонизация» и т. п. просто не имеют смысла.

Принцип выхода из системы - чтобы понять поведение системы необходимо выйти из системы в надсистему.

Чрезвычайно важный принцип! В старом учебнике физики когда-то так объяснялись особенности равномерного и прямолинейного движения: «…Находясь в закрытой каюте парусного корабля, движущегося равномерно и прямолинейно по спокойной воде, нельзя никакими физическими методами установить факт движения… Единственный способ - выйти на палубу и посмотреть на берег…» В этом примитивном примере человек в закрытой каюте - система «человек - корабль», а выход на палубу и взгляд на берег - выход в надсистему «корабль - берег».

К сожалению, и в науке, и в обыденной жизни нам трудно дается мысль о необходимости выхода из системы. Так, в поисках причин нестабильности семьи, скверных отношений в семье наши доблестные социологи обвиняют кого угодно и что угодно, кроме… государства. А ведь государство - надсистема для семьи (помните: «семья - ячейка государства»?). Надо бы выйти в эту надсистему и оценить влияние на семью извращенной идеологии, экономики и командно-административной структуры управления без обратных связей и т. п… Сейчас идет реформа народного образования - кипят страсти по поводу учителей, родителей, педагогов-новаторов, предлагаются «новые школы»… И не слышно вопроса - а что такое система «школа» в надсистеме «государство» и какие требования выдвигает к образованию надсистема?.. Методологически принцип выхода из системы, пожалуй, важнейший в системном подходе.

Принцип слабой связи - связи между элементами системы должны быть необходимо прочными для сохранения целостности системы, но достаточно слабыми для обеспечения её живучести.

Необходимость прочных (необходимо прочных!) связей для обеспечения целостности системы понятна и без особых объяснений. Впрочем, имперским элитам и чиновничеству обычно не хватает разумения того, что слишком прочная привязка национальных образований к империеобразующей метрополии чревата внутренними конфликтами, рано или поздно разрушающими империю. Отсюда и сепаратизм, почему-то считающийся негативным явлением.

Прочность связей должна иметь и нижнюю границу - связи между элементами системы должны быть в определённой степени слабыми для того, чтобы некие неприятности с одним элементом системы (например, гибель элемента) не влекли за собой гибель целой системы.

Рассказывают, что в конкурсе на лучший способ удержать мужа, объявленном одной английской газетой, первую премию получила женщина, предложившая следующее: «Держи на длинном поводке…». Прекрасная иллюстрация принципа слабой связи!.. Действительно, утверждают ведь мудрецы и юмористы - хотя женщина и выходит замуж, чтобы привязать к себе мужчину, но мужчина женится, чтобы женщина от него отвязалась…

Другой пример - Чернобыльская АЭС… В неправильно спроектированной системе операторы оказались слишком сильно и жестко связанными с другими элементами, их ошибки быстро вывели систему в неустойчивое состояние, а далее - катастрофа…

Отсюда ясна чрезвычайная методологическая ценность принципа слабой связи, особенно, на этапе создания системы.

Принцип Глушкова - любой многомерный критерий качества какой-либо системы может быть сведен к одномерному выходом в системы более высокого порядка (надсистемы).

Это замечательный способ преодоления т. н. «проклятья многомерности». Выше уже отмечалось, что человеку не повезло со способностью обрабатывать многопараметрическую информацию - семь плюс-минус два одновременно меняющихся параметра… Зачем-то природе так надо, а нам - тяжко! Предложенный выдающимся кибернетиком В. М. Глушковым принцип позволяет создавать иерархические системы параметров (иерархические модели) и решать многомерные задачи.

В системном анализе разработаны разнообразные способы исследования многомерных систем, в том числе и строго математические . Одной из распространенных математических процедур многомерного анализа является т. н. кластерный анализ , позволяющий на основе множества показателей, характеризующих ряд элементов (напр., исследуемые подсистемы, функции или др.), сгруппировать их в классы (кластеры) таким образом, чтобы элементы, входящие в один класс, были более или менее однородными, сходными по сравнению с элементами, входящими в другие классы . Кстати, на основе кластерного анализа нетрудно обосновать восьмиэлементную модель типа информационного метаболизма в соционике, необходимо и достаточно верно отражающую структуру и механизм функционирования психики . Таким образом, исследуя систему или принимая решение в ситуации с большим числом измерений (параметров) можно сильно облегчить себе задачу, уменьшая число параметров последовательным переходом в надсистемы.

Принцип относительной случайности - случайность в данной системе может оказаться строго детерминированной зависимостью в надсистеме.

Так уж устроен человек, что ему невыносима неопределенность, а случайность его просто раздражает. Но вот что удивительно - в обыденной жизни и в науке, не найдя объяснения чему-то, мы скорее признаем это «что-то» трижды случайным, но ни за что не додумаемся выйти за пределы системы, в которой это происходит! Не перечисляя уже развенчанные ошибки, отметим некоторые имеющие место до сих пор упорствования. Наша солидная наука до сих пор сомневается в связи земных процессов с гелиокосмическими и с упорством, достойным лучшего применения, громоздит где надо и где не надо вероятностные объяснения, стохастические модели и т. п. Великому метеорологу А. В. Дьякову , совсем недавно жившему рядом с нами, оказалось нетрудно объяснить и прогнозировать чуть ли не со 100% верностью погоду на всей Земле, в отдельных странах и даже колхозах, когда он вышел за пределы планеты, к Солнцу, в космос («Погода Земли делается на Солнце» - А. В. Дьяков ). А вся отечественная метеорология никак не может решиться признать надсистему Земли и каждый день издевается над нами расплывчатыми прогнозами. То же самое в сейсмологии, медицине и т. д., и т. п. Такое бегство от реальности дискредитирует действительно случайные процессы, которые, конечно же, имеют место в реальном мире. Но сколько же ошибок можно было бы избежать, если в поисках причин и закономерностей смелее использовать системный подход!

Принцип оптимума - система должна двигаться по оптимальной траектории к цели.

Это и понятно, поскольку неоптимальная траектория означает низкую эффективность функционирования системы, повышенные затраты ресурсов, что рано или поздно вызовет «неудовольствие» и корректирующее воздействие надсистемы. Возможен и более трагический для такой системы исход. Так, Г. Н. Алексеевым введен 5-й закон энергоэнтропики - закон преимущественного развития или конкуренции, который гласит: «В каждом классе материальных систем преимущественное развитие получают те, которые при данной совокупности внутренних и внешних условий достигают максимальной эффективности» . Понятно, что преимущественное развитие эффективно функционирующих систем происходит вследствие «поощряющих», стимулирующих воздействий надсистемы. Что же касается остальных, уступающих по эффективности или, что то же самое, «двигающихся» в своем функционировании по траектории, отличающейся от оптимальной, то им грозит деградация и, в конечном итоге, гибель или выталкивание из надсистемы.

Принцип асимметрии - всякие взаимодействия асимметричны.

Симметрии в природе нет, хотя обыденное наше сознание не может с этим согласиться. Мы убеждены, что все красивое должно быть симметрично, партнеры, люди, народы должны быть равноправны (тоже что-то вроде симметрии), взаимодействия должны быть справедливыми, а значит тоже симметричными («Ты - мне, я - тебе» определенно предполагает симметрию)… На самом деле симметрия скорее исключение, чем правило, причем, исключение часто нежелательное. Так, в философии существует интересный образ - «буриданов осёл» (в научной терминологии - парадокс абсолютного детерминизма в учении о воле). По мнению философов, осёл, помещённый на равном расстоянии от двух равных по величине и качеству (симметричных!) связок сена, умрёт от голода - не решится, какую связку начать жевать (философы говорят - его воля не получит импульса, побуждающего избрать ту или иную связку сена). Вывод: связки сена должны быть в чём-то асимметричны…

Долго люди были убеждены, что кристаллы - эталон красоты и гармоничности - симметричны; в 19 веке точные измерения показали - нет симметричных кристаллов. Совсем недавно, используя мощные компьютеры, эстеты в США попытались на основе полусотни самых известных, общепризнанных красавиц мира синтезировать изображение абсолютно красивого лица. Однако измерения параметров провели только на одной половине лиц красавиц, будучи убежденными, что вторая половина симметрична. Каково же было их разочарование, когда компьютер выдал самое обычное, скорее даже некрасивое лицо, в чем-то даже неприятное. Первый же художник, которому показали синтезированный портрет, сказал, что таких лиц в природе не бывает, поскольку это лицо явно симметрично. И кристаллы, и лица и вообще все объекты в мире - результат взаимодействия чего-то с чем-то. Следовательно, взаимодействия объектов между собой и с окружающим миром всегда асимметричны и один из взаимодействующих объектов всегда доминирует. Так, например, множество неприятностей можно было бы избежать супругам, если бы в семейной жизни правильно учитывалась асимметрия взаимодействия между партнерами и с окружающей средой!..

До сих пор в среде нейрофизиологов и нейропсихологов ведутся споры по поводу межполушарной асимметрии головного мозга. В том, что она, асимметрия, имеет место не сомневается никто - неясно только от чего она зависит (врожденная? воспитуемая?) и изменяется ли доминирование полушарий в процессе функционирования психики. В реальных взаимодействиях, конечно, все динамично - может быть так, что сначала доминирует один объект, затем, по каким-либо причинам, другой. При этом, взаимодействие может переходить через симметрию как через временное состояние; сколько будет продолжаться такое состояние, это вопрос системного времени (не путать с текущим временем!). Один из современных философов вспоминает о своём становлении: «…Диалектическое разложение мира на противоположности уже казалось мне слишком условным („диалектным“). Я предчувствовал многое помимо такого частного взгляда, начинал понимать, что в реальности „чистых“ противоположностей не существует. Между всякими „полюсами“ обязательно есть индивидуальная „асимметрия“, которая в итоге определяет суть их бытия». В исследовании систем и, особенно, приложении результатов моделирования к реальностям учет асимметрии взаимодействия часто имеет принципиальное значение.

Польза системы для мышления состоит не только в том, что о вещах начинают мыслить упорядочено, по известному плану, но в том, что о них вообще начинают мыслить.

Г. Лихтенберг

4. Системный подход - что же это такое?

Однажды выдающийся биолог и генетик Н. В. Тимофеев-Рессовский долго объяснял своему старому другу, тоже выдающемуся ученому, что такое система и системный подход. Выслушав, тот сказал: «…Ага - понял… Системный подход - это, прежде, чем что-то сделать, надо подумать… Так ведь этому нас в гимназии учили!»… С таким заявлением можно и согласиться… Однако, не следует все-таки забывать, с одной стороны, об ограниченности «думательных» способностей человека семью плюс-минус двумя одновременно меняющимися параметрами, и с другой стороны, о неизмеримо более высокой сложности реальных систем, жизненных ситуаций и человеческих отношений. А если об этом не забывать, то рано или поздно придет ощущение системности мира, человеческого общества и человека как некоторой совокупности элементов и связей между ними… Древние говорили: «Все зависит от всего…» - и в этом есть смысл. Смысл системности, выраженный в системных принципах - это тот фундамент мышления, который способен уберечь хотя бы от грубых ошибок в сложных ситуациях. А уж от ощущения системности мира и понимания системных принципов прямой путь к осознанию необходимости каких-то методов, помогающих преодолеть сложность проблем.

Из всех методологических концепций системологическая наиболее близка к «естественному» человеческому мышлению - гибкому, неформальному, разноплановому. Системный подход объединяет естественно-научный метод, основанный на эксперименте, формальном выводе и количественной оценке, с умозрительным методом, опирающемся на образное восприятие окружающего мира и качественный синтез .

Литература

1. Глушков В. М. Кибернетика. Вопросы теории и практики. - М.,«Наука», 1986.
2. Флейшман Б. С. Основы системологии. - М., «Радио и связь», 1982.
3. Анохин П. К. Принципиальные вопросы общей теории функциональных систем // Принципы системной организации функций. - М., 1973.
4. Вартофский М. Модели. Репрезентация и научное понимание. Пер. с англ. / Общ. ред. и послесл. И. Б. Новика и В. Н. Садовского . - М., «Прогресс», 1988 - 57 с.
5. Неуймин Я. Г. Модели в науке и технике. История, теория, практика. Под ред. Н. С. Соломенко , Ленинград, «Наука», 1984. - 189 с.
6. Технология системного моделирования / Е. Ф. Аврамчук , А. А. Вавилов и др.; Под общ. ред. С. В. Емельянова и др. - М., «Машиностроение», Берлин, «Техник», 1988.
7. Ермак В. Д. Информационные модели в процессах взаимодействия оператора и средств отображения информации больших систем управления. Общая теория систем и интеграция знаний: Материалы семинара/ МДНТП им. Ф. Э. Дзержинского, М., 1968.
8. Блауберг И. В., Юдин Э. Г. Становление и сущность системного подхода. - М., «Наука», 1973.
9. Аверьянов А. Н. Системное познание мира: Методологические проблемы. -М., «Политиздат», 1985.
10. Математическая теория систем / Н. А. Бобылев, В. Г. Болтянский и др. - М., «Наука», 1986.
11. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. Пер. с англ. - М., «Радио и связь», 1992.
12. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. Пер. с англ. / Под ред. Я. З. Цыпкина. - М., «Наука», Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991.
13. Николаев В. И., Брук В. М. Системотехника: методы и приложения. - Ленинград, «Машиностроение», Ленинград. отделен., 1985.
14. Колесников Л. А . Основы теории системного подхода. - Киев, «Наукова думка», 1988.
15. Ларичев О. И., Мошкович Е. М., Ребрик С. Б. О возможностях человека в задачах классификации многокритериальных объектов. // Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник. - 1988. - М., Наука.
16. Дружинин В. В., Конторов Д. С. Системотехника. - М., «Радио и связь», 1985.
17. Биологические ритмы / Под ред. Ю. Ашоффа. - М., «Мир», 1984. - Т. 1.
18. Чижевский А. Л. Земное эхо солнечных бурь. - М., «Мысль», 1976.
19. Казначеев В. П. Очерки теории и практики экологии человека. - М., «Наука», 1983.
20. Акофф Р., Эмери Ф. О целеустремленных системах. Пер. с англ., Под ред. И. А. Ушакова. - М., «Сов. радио», 1974.
21. Философский словарь / Под ред. В. И. Шинкарука. - К., Акад. наук УССР, Гл. ред. Укр. энциклопедии, 1973.
22. Будущее искусственного интеллекта. - М.: «Наука», 1991.
23. Рыбин И. А. Лекции по биофизике: Учебное пособие. - Свердловск: Издательство Уральского университета, 1992.
24. Алексеев Г. Н. Энергоэнтропика. - М., «Знание», 1983.
25. Краткий словарь по социологии / Под общ. ред. Д. М. Гвишиани, М.Лапина. - «Политиздат», 1988.
26. Гумилев Л. Н. Биография научной теории или автонекролог // Знамя, 1988, книга 4.
27. Гумилев Л. Н. Этносфера: История людей и история природы. - М: «Экопрос», 1993.
28. Зотин А. И. Термодинамическая основа реакций организмов на внешние и внутренние факторы. - М.: «Наука», 1988.
29. Печуркин И. О. Энергия и жизнь. - Новосибирск: «Наука», Сиб. отд-ние, 1988.
30. Горский Ю. М. Системно-информационный анализ процессов управления. - Новосибирск: «Наука», Сиб. Отд., 1988.
31. Антипов Г. А., Кочергин А. Н. Проблемы методологии исследования общества как целостной системы. - Новосибирск: «Наука», Сиб. отд., 1988.
32. Губанов В. А., Захаров В. В., Коваленко А. Н. Введение в системный анализ: Учебное пособие / Под ред. Л. А. Петросяна. - Л.: Изд. Ленингр.ун.та, 1988.
33. Жамбю М. Иерархический кластер-анализ и соответствия: Пер. с фр. - М.: «Финансы и статистика», 1982.
34. Ермак В. Д. К проблеме анализа системных взаимодействий. // Вопросы специальной радиоэлектроники, МРП СССР. - 1978, Сер. 1, Т. 3, № 10.
35. Ермак В. Д. Структура и функционирование психики человека с системной точки зрения. // Соционика, ментология и психология личности, МИС, 1996 г., № 3.
36. Питерс Т., Уотермен Р. В поисках эффективного управления (опыт лучших компаний). - М., «Прогресс», 1986.
37. Бусленко Н. П. Моделирование сложных систем. - М.: «Наука», 1978.
38. Полляк Ю. Г. Основы теории моделирования сложных систем управления // Труды радиотехнического института. - 1977, № 29.