История развития системных концепций

Проблемы  структурной селекции в современной  экономике связаны с проблемой  оптимизации соотношения централизации  и децентрализации власти. Централизация  в условиях благоприятной экономической конъюктуры может обеспечить быстрое развитие всей системы в целом. Но в неблагоприятных условиях отдельные инициативные элементы могут самостоятельно преодолевать возникшие трудности в интересах всей системы.

Особое  место в работе Богданова занимает проблема кризисов (катастроф), получившая в последствии название «теория катастроф». Эта теория в начале появилась в математике, но постепенно была распространена на биологию и на общественные науки.

Ведущая роль в создании теории катастроф  принадлежит французскому математику и философу Р. Тому. Математические методы способствовали обнаружению  способности систем различной природы  испытывать резкие перестройки (бифуркации). Однако идеи, которые высказывал Р. Том, ещё в 1913 г. были опубликованы А. Богдановым. Он подробно изучал условия  и механизмы, вынуждающие организацию  к быстрым взрывным перестройкам.

8

В настоящее  время проблемы перестройки рассматриваются  в научной 

дисциплине «Теория катастроф». Она изучает явления, приводящие к качественной перестройке структуры  системы или процесса. Качественная перестройка структуры и характера  движения системы происходит при  достижении критических значений её параметров. Эти значения, носят  названия точек бифуркаций.

Бифуркации  появляются не только в физических системах. Они возникают и играют значительную роль в биологии, экологии, экономике, в политике. Если в процессе эволюции, например, живой системы, какой – то параметр превзойдёт однажды своё критическое (бифуркационное) значение, то, может начаться необратимый процесс перехода биосистемы в новое состояние, свойства которого заранее предсказать невозможно.

Любая организация, как бы ни была совершенна в момент создания или кульминации  своей деятельности, как бы хорошо ни соответствовала своей первоначальной задаче, однажды будет нуждаться  в коренной перестройке. А. Богданов сформировал существование критических ситуаций как некоторый общий закон. Более того, он утверждал, что чем сложнее система, тем больше шансов в процессе её развитие столкнуться с кризисной ситуацией, с необходимостью перестройки.

Исходным  понятием «Тектологии» является «организационный комплекс». А. Богданов отмечал, что для организационных комплексов целое больше суммы его частей, для нейтральных комплексов характерно равенство между ними, а для дезорганизационных - целое меньше своих частей. По определению организационные комплексы аналогичны понятию «система».

А. Богданов сумел увидеть изоморфизм физических, биологических и социальных законов. Впервые предметом исследования стали не конкретные вещи, объекты, как принято в традиционной науке, а организационные отношения и связи, инвариантные относительно форм движения материи.

В «Тектологии», кроме того, даётся достаточно подробная классификация комплексов (систем). Выделены организованные, дезорганизованные, нейтральные, нерегулируемые, регулируемые, бирегулируемые; слитные и четочные комплексы, агрессивные и дегрессивные, равновесные и неравновесные, испытывающие и не испытывающие кризис; сходящиеся и расходящиеся виды комплексов.

К фундаментальным  достижениям классификации систем можно отнести раскрытие смысла бирегулируемых систем, в основе которых лежат механизмы прямых и обратных связей, составивших в последствии фундамент кибернетики.

В широком  смысле «Тектология» – учение о взаимодействии мировых факторов, организации и оптимизации их связей и отношений. Теорию организации А. Богданова можно считать фундаментом теории систем.

 

 

9

«Общая теория систем»  Л. фон Берталанфи

Характерное для 19 века стремление свести все уровни реальности к физическому уровню, сменилось пониманием Мира, как множества разнородных сфер реальности. Эти сферы хотя и теснейшим образом связанны друг с другом, но не сводимы друг к другу. Возникла идея построения единой науки на базе изоморфизма её законов в различных областях знания.

В 40-е  годы Берталанфи попытался объединить различные понятия системного мышления и организменной биологии в формальную теорию живых систем. Основные идеи «Общей теории систем» (ОТС) впервые были изложены Л. фон Берталанфи в лекциях, прочитанных в 1937 – 1938 гг. в Чикагском университете, а первые публикации по этому поводу относятся к  периоду 1947 – 1950 гг.

Садовский В. Н. отмечал, что одним из стимулов разработки «Общей теории систем» для Берталанфи было стремление объединить науки, развить, по словам К.Боулдинга, «обобщающий слух», преодолеть «глухоту специализации».

Основными задачами ОТС Л. фон Берталанфи считал: формулирование общих принципов и установление точных законов в нефизических областях знаний (биология, социальная сфера); выявление изоморфизма законов в различных сферах знания. Берталанфи подчеркивал, что любой общий закон проявляется во всех объектах, попадающих под его действие, и посчитал, что общим признаком всех объектов является то, что они есть системы.

Концепции общей теории систем за свою историю  многократно изменялись. Л. фон Берталанфи произвёл значительные модификации по сравнению со своей первоначальной версией. Таким образом, основными задачами «общей теории систем» Л. фон Берталанфи являются:

1.      Формулирование общих принципов и законов систем независимо от их вида, природы, составляющих их элементов и отношений между ними.

2.      Установление точных и строгих законов для не физических областей знания.

3.      Создание основы для синтеза современного научного знания в результате выявления изоморфизма законов, относящихся к различным сферам реальности.

Для характеристики и описания систем Берталанфи использует следующие формальные свойства.

Целостность означает, что изменение любого элемента оказывает воздействие на все другие элементы системы и ведёт к изменению всей системы, и, наоборот, изменение любого элемента зависит от всех других элементов системы.

Суммативность означает, что изменение любого элемента зависит только от него самого, и изменение всей системы является суммой изменений её элементов, не зависящих друг от друга (взаимодействие равно нулю).

10

Механизация – это процесс перехода системы от состояния целостности к

состоянию суммативности. При этом коэффициенты взаимодействия каждого отдельного элемента системы уменьшаются и могут приблизиться к нулю.

Централизация – это процесс увеличения коэффициентов взаимодействия у части или у отдельного элемента системы. В результате незначительные изменения этой части (ведущая часть системы) приводят к существенным изменениям всей системы.

Иерархическая организация системы – заключается в отделении элементов низшего порядка от элементов более высокого порядка.

Общая теория систем призвана способствовать интеграции научного знания; на её основе возможно осуществление нового подхода  к проблеме единства научного знания, т.е. вместо редукционизма выдвигается идея перспективизма – единства науки на базе изоморфизма законов в её различных областях.

Важным  разделом общей теории систем является теория открытых систем. Следует подчеркнуть, что различие между закрытыми и открытыми системами условно. Закрытых объектов в природе не существует и не следует изучать их в учебной литературе. Если исследователь для упрощения пренебрегает фактом связей объекта со средой, то только тогда мысленную систему можно считать закрытой.

Основу организмической концепции Берталанфи, разработанной в 20-е – 30-е годы ХХ века, составляет представление о том, что живой организм – это не конгломерат отдельных элементов, а определённая система, обладающая организованностью и целостностью. Причём эта система находиться в постоянном изменении – «организм напоминает скорее пламя, чем кристалл или атом». Для познания таких объектов необходимо изменение метода мышления.

Следует обратить внимание на большое сходство «открытий» Л. фон Берталанфи с результатами работ А. Богданова. Следует также заметить, что неизменность атома (и других неорганических объектов) является кажущейся. Атом, например, реагирует на внешние воздействия, вступает в химические реакции, распадается (радиоактивность). Но эти процессы исследователь может себе позволить в некоторых случаях не замечать.

Определение понятия «система» до сих пор  не завершено. Начавшийся в 50 – 60 годы “системный бум” не только не уменьшил, но даже увеличил неопределенность толкования понятия «система». Значительно возросло число его трактовок. В настоящее время существует немало работ, подробно разбирающих существующие взгляды на понятие «система». Однако общепринятого и достаточно корректного определения системы нет.

 

 

 

11

Системный анализ

С середины ХХ века по мере  появления сложных технических систем стала возрастать степень комплексности и сложности проблем. Затраты на реализацию того или иного решения стали достигать значительных размеров, а риск неудачи становился всё более ощутимым. Требовался учёт всё большего числа взаимосвязанных факторов, а времени на решение становилось всё меньше. В связи с этим потребовались методы, которые позволяли анализировать сложные проблемы как целое, обеспечивающие рассмотрение многих альтернатив, каждая из которых описывается большим числом переменных. Получившаяся в результате развития и обобщения широкая иуниверсальная методология решения проблем была названа «системный анализ».

Большую роль в становлении системных  представлений сыграли исследования  в области теории управления. Основы теории автоматического регулирования заложил И.А. Вышнеградский (1831 - 1918). А. А. Ляпунов разработал общие задачи устойчивого движения (1857 – 1918). В ХХ веке А. Тьюринг (1912 – 1954) создал теорию универсальных автоматов (первая английская ЭВМ). Дж. Фон Нейман (1903 -1957) разработал ЭВМ в США. Основатель кибернетики Н. Винер убеждал общественность в единстве механизмов управления в машинах и живых организмах (1948). В то же время К. Шеннон разработал идеи теории информации. Большой вклад в развитие кибернетики внес У. Р. Эшби (1958).

В Советском  Союзе в области теории информации и кибернетики работали академик Л. В. Кантарович (1939), академик Глушков (1923 – 1982), академик Берг (1893 - 1979) и др.

Развитие  теории управления привело к осознанию, что организации не распадаются  под влиянием внешних воздействий  только благодаря процессам самосохранения (гомеостазиса). Такие процессы были описаны еще в «Тектологии» А. Богданова, и далее развиты в Общей теории систем (ОТС) Л. фон Берталанфи. Для поддержания процессов самоорганизации необходимы обратные связи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Кибернетика и синергетика

Кибернетика внесла в системные представления  идею управляемости организаций  различного уровня сложности. С позиций  кибернетики удалось увидеть  общность (инвариантность) механизмов управления в машине и живых организмах. В дальнейшем эта концепция привела  к представлению о самоуправляемой Вселенной.

Ограниченностью кибернетики явилась концепция  «черного ящика». Исследуемый объект рассматривался только как функциональная связь входов и выходов системы. Но как эта связь реализовалась  в структуре объекта («черном  ящике»), кибернетиков не интересовало. Однако важно не только, что происходит, но и почему происходит, поэтому  дальнейшее развитие теории систем стало  возможным только при раскрытии  содержания «черного ящика».

Классическая  наука мало интересовалась переходными  состояниями и процессами. Из экспериментов  их старались исключать. Но вся природа  фактически является единым непрерывным  «переходным» процессом. Мы живем в  эволюционирующем, переходном мире. Стационарные состояния кратковременны, поэтому  динамика переходных процессов важнее, чем статика.

Гомеостатированные объекты не могут эволюционировать, они слишком консервативны. Эволюция нарушает гомеостазис организации, заставляет её совершать переходы в другое состояние. Механизмы таких процессов кибернетика не изучала. Идеи глобального эволюционизма в теорию систем внесла синергетика, которая изучает механизмы и причины эволюционных переходов.

На  волне идей глобального эволюционизма  возникла наука о самоорганизации  материи и механизмах глобальной. Каждая наука описывает объекты «своим» языком. Синергетику интересует развитие объектов любой природы. Она описывает эволюцию на языке, понятном всем. Мировоззренческие следствия синергетического знания могут быть сформулированы без употребления математического инструментария и языка программирования, что делает их удобными для гуманитариев. Появилась надежда, что сверхсложная социоприродная среда может описываться небольшим числом фундаментальных идей и образов, а затем, возможно, и математических уравнений.

В 70 гг. 20 века в науке сложилось понимание  возможности самоорганизации материи  под влиянием внутренних причин. Появились  понятия детерминированный хаос, фрактал, автопоэзис, диссипативные структуры, синергетика. Все теории приблизительно об одном. Они представляют собой учения о взаимодействии, о развитии, о самоорганизации систем разной сложности. Синергетика делает акцент на изучении неустойчивых процессов, т.е. процессов развития.