Системным представлением о взаимосвязях различных теорий называется. Теория систем: Закономерности во взаимоотношениях между объектами

В самом общем и широком смысле слова под системным исследованием предметов и явлений окружающего нас мира понимают такой метод, при котором они рассматриваются как части или элементы единого, целостного образования. Эти части или элементы, взаимодействуя, определяют новые свойства системы, которые отсутствуют у отдельных ее элементов. С таким пониманием системы мы постоянно встречались в ходе изложения всего предыдущего материала. Однако оно применимо лишь для характеристики систем, состоящих из однородных частей, имеющих вполне определенную структуру. Тем не менее на практике нередко к системам относят также совокупности разнородных объектов, объединенных в одно целое для осуществления определенной цели.

Главное, что определяет систему, - это взаимосвязь и взаимодействие частей в рамках целого. Если такое взаимодействие существует, то допустимо говорить о системе, хотя степень взаимодействия ее частей может быть различной. Следует также обратить внимание на то, что каждый отдельный объект, предмет или явление можно рассматривать как определенную целостность, состоящую из частей, и, следовательно, исследовать как систему.

Понятие системы и системный метод в целом формировались постепенно, по мере того как наука и практика овладевали разными типами, видами и формами взаимодействия и объединения предметов и явлений. Теперь нам предстоит подробнее ознакомиться с различными попытками уточнения как самого понятия системы, так и становления системного метода.

18.1. Становление системного метода исследования

Корни системного подхода к изучению окружающего мира уходят в глубокую древность. В неявной форме он широко применялся в ан-

тичной науке, хотя сам термин «система» появился значительно позднее. Древние греки рассматривали природу и мир как нечто единое целое, в котором предметы, явления и события связаны множеством различных связей. Основой такого единства у ранних греческих философов выступает определенное материальное начало: вода у Фалеса, воздух у Анаксимена и огонь у Гераклита. Однако эта верная в общем идея не раскрывалась в конкретных связях явлений и процессов, не доказывалась в частностях. Это и вполне понятно, ибо у древних греков не было конкретных наук и все, что можно было назвать положительным знанием, наравне с натурфилософскими спекуляциями входило в состав нерасчлененной философии. Исключением являлась лишь математика, в которой они создали знаменитый аксиоматический метод построения знания, до сих пор служащий важнейшим средством логической систематизации и обоснования не только математического, но и любого знания вообще.

С переходом к опытному изучению природы и возникновением экспериментального естествознания в XVII в. происходит расчленение знаний по отдельным областям природы, группам явлений, отраслям и научным дисциплинам. Начинается дисциплинарный способ построения и развития научного знания, когда каждая наука тщательно и досконально изучает свой предмет, используя специфические методы исследования, не интересуясь при этом ни целями и задачами, ни способами познания других наук. Такой подход, как отмечалось уже в 1-й главе, обладал определенными преимуществами, но в то же время ограничивал возможности исследователей узкими рамками своей дисциплины и тем самым препятствовал установлению связей между другими дисциплинами. В результате этого единая природа оказалась искусственно поделенной между разобщенными науками.

Несмотря на это, дифференциация науки продолжала расти, число отдельных научных дисциплин все больше увеличивалось, и, соответственно, ослабевали связи и взаимопонимание ученых. Со временем такое положение становилось все более нетерпимым, и вопреки сопротивлению отдельных групп ученых возникали интегративные, междисциплинарные методы и теории, с помощью которых, используя общие понятия и принципы, решались проблемы, которые выдвигались перед науками, изучавшими взаимосвязанные процессы и формы движения материи, а потом и более общие теории. Так, еще в конце XIX - начале XX в. возникли биофизика и биохимия, геофизика и геохимия, химическая физика и физическая химия и другие.

Настоящий прорыв в системных исследованиях произошел после окончания Второй мировой войны, когда возникло мощное систем-

ное движение, способствовавшее внедрению идей, принципов и методов системного исследования не только в естествознание, но и в социально-экономические и гуманитарные науки. Именно системный подход способствовал тому, что каждая наука стала рассматривать в качестве своего предмета изучение систем определенного типа, которые находятся во взаимодействии с другими системами. Согласно новому подходу, мир предстал в виде огромного множества систем самого разнообразного конкретного содержания и общности, объединенных в единое целое - Вселенную.

18.2. Специфика системного метода исследования

Приведенное выше интуитивное определение системы достаточно для того, чтобы отличать системы от таких совокупностей предметов и явлений, которые системами не являются. В нашей литературе для них не существует специального термина. Поэтому мы будем обозначать их заимствованным из англоязычной литературы термином агрегаты. Кучу камней вряд ли кто-либо назовет системой, в то время как физическое тело, состоящее из большого числа взаимодействующих молекул, или химическое соединение, образованное из нескольких элементов, а тем более живой организм, популяцию, вид и другие сообщества живых существ всякий будет интуитивно считать системой.

Чем мы руководствуемся при отнесении одних совокупностей объектов к системам, а других - к агрегатам? Очевидно, что в первом случае мы замечаем определенную целостность, единство составляющих систему элементов, а во втором такое единство и взаимосвязь отсутствуют и поэтому речь должна идти о простой совокупности, или агрегате, элементов.

Таким образом, для системного подхода характерно именно целостное рассмотрение, установление взаимодействия составных частей или элементов совокупности, несводимость свойств целого к свойствам частей.

На протяжении всего изложения мы встречались с многочисленными физическими, химическими, биологическими и экологическими системами, свойства которых нельзя объяснить свойствами их элементов. В отличие от этого свойства простых совокупностей, или агрегатов, возникают из суммирования свойств составляющих их частей. Так, например, длина тела, состоящего из нескольких частей, или его вес могут быть найдены путем суммирования соответственно длин и весов его частей. В отличие от этого температуру воды, полученную путем смешения разных ее объемов, нагретых до разных гра-

дусов, нельзя вычислить таким способом. Нередко поэтому говорят, что если свойства простых совокупностей аддитивны, т.е. суммируются или складываются из свойств или величин их частей, то свойства систем как целостных образований неаддитивны.

Следует, однако, отметить, что различие между системами и агрегатами, или просто совокупностями объектов, имеет не абсолютный, а относительный характер и зависит от того, как подходят к исследованию совокупности. Ведь даже кучу камней можно рассматривать как некоторую систему, элементы которой взаимодействуют по закону всемирного тяготения. Тем не менее здесь мы не обнаруживаем возникновения новых целостных свойств, которые присущи настоящим системам. Этот отличительный признак систем, заключающийся в наличии у них новых интегративных, целостных свойств, которые возникают вследствие взаимодействия составляющих их частей или элементов, всегда следует иметь в виду при определении систем.

В последние годы предпринималось немало попыток дать логическое определение понятию системы. Поскольку в логике типичным способом является определение через ближайший род и видовое отличие, постольку в качестве родового понятия обычно выбирались наиболее общие понятия математики и даже философии. В современной математике таким понятием считается понятие множества, введенное в конце прошлого века немецким математиком Г. Кантором (1845-1918) для обозначения любой совокупности математических объектов, обладающих некоторым общим свойством. Поэтому Р. Фейджин и А. Холл воспользовались понятием множества для логического определения системы.

«Система, - пишут они, - это множество объектов вместе с отношениями между объектами и между их атрибутами (свойствами)».

Такое определение нельзя назвать корректным, хотя бы потому, что самые различные совокупности объектов можно назвать множествами и для многих из них можно установить определенные отношения между объектами, так что видовое отличие для систем (differentia specified) не указано. Дело, однако, не столько в формальной некорректности определения, сколько в его содержательном несоответствии действительности. В самом деле, в нем не отмечается, что объекты, составляющие систему, взаимодействуют таким образом, что они обусловливают возникновение новых, целостных, системных свойств. По-видимому, такое предельно широкое понятие, как система, нельзя определить чисто логически через другие существующие понятия. Поэтому его следует признать исходным и неопределяемым понятием, содержание которого можно объяснить с помощью приме-

ров. Именно так обычно поступают в науке, когда приходится иметь дело с исходными, первоначальными ее понятиями, например с множеством в математике или массой и зарядом в физике.

Для лучшего понимания природы систем необходимо рассмотреть сначала их строение и структуру, а затем и классификацию.

Строение системы характеризуется теми компонентами, из которых она образована. Такими компонентами являются: подсистемы, части или элементы системы, в зависимости от того, что принимается за основу деления.

Подсистемы составляют части системы, которые обладают определенной автономностью, но в то же время они подчинены системе и управляются ею. Обычно подсистемы выделяются в особым образом организованных системах, которые называются иерархическими.

Элементами обычно называют наименьшие единицы системы, хотя в принципе любую часть можно рассматривать в качестве элемента, если отвлечься от ее размера.

В качестве типичного примера можно привести человеческий организм, который состоит из нервной, дыхательной, пищеварительной и других подсистем, часто называемых просто системами. В свою очередь, подсистемы содержат в своем составе определенные органы, которые состоят из тканей, а ткани - из клеток, а клетки - из молекул. Многие живые и социальные системы построены по такому же иерархическому принципу, где каждый уровень организации, обладая известной автономностью, в то же время подчинен предшествующему, более высокому уровню. Такая тесная взаимосвязь и взаимодействие различных компонентов обеспечивают системе как целостному, единому образованию наилучшие условия для существования и развития.

Структурой системы называют совокупность тех специфических взаимосвязей и взаимодействий, благодаря которым возникают новые целостные свойства, присущие только системе и отсутствующие у отдельных ее компонентов. В западной литературе такие свойства называют эмерджентными, или возникающими в результате взаимодействия и присущими только системе. В зависимости от конкретного характера взаимодействия компонентов различают различные типы систем: электромагнитные, атомные, ядерные, химические, биологические и социальные. В рамках этих типов можно, в свою очередь, рассматривать отдельные виды систем.

В принципе к каждому отдельному объекту можно подойти с системной точки зрения, поскольку он представляет собой определенное целостное образование, способное к самостоятельному существованию. Так, например, молекула воды, образованная из двух атомов во-

дорода и одного атома кислорода, представляет собой систему, компоненты которой взаимосвязаны силами электромагнитного взаимодействия. Весь окружающий нас мир, его предметы, явления и процессы оказываются совокупностью самых разнообразных по конкретной природе и уровню организации систем. Каждая система в этом мире взаимодействует с другими системами.

Система и ее окружение. Для более тщательного исследования обычно выделяют те системы, с которыми данная система взаимодействует непосредственно и которые называют окружением или внешней средой системы. Все реальные системы в природе и обществе являются, как уже указывалось, открытыми и, следовательно, взаимодействующими с окружением путем обмена веществом, энергией и информацией. Представление о закрытой, или изолированной, системе является далеко идущей абстракцией, не отражающей адекватно реальность, поскольку никакая реальная система не может быть изолирована от воздействия других систем, составляющих ее окружение. В неорганической природе открытые системы могут обмениваться с окружением либо веществом, как это происходит в химических реакциях, либо энергией, когда система получает свежую энергию из окружения и рассеивает в нем «отработанную» энергию в виде тепла. В живой природе системы обмениваются с окружением, кроме вещества и энергии, также и информацией, посредством которой происходит управление и передача наследственных признаков от организмов к потомкам. Особое значение обмен информацией приобретает в социально-экономических и культурно-гуманитарных системах, где такой обмен служит основой для всей коммуникативной деятельности людей.

Классификация систем может производиться по самым разным основаниям. Прежде всего, все системы можно разделить на системы материальные и идеальные, или концептуальные. К материальным системам относится подавляющее большинство систем неорганического, органического и социального характера. Все материальные системы, в свою очередь, могут быть разделены на основные классы соответственно той форме движения материи, которую они представляют. В связи с этим обычно различают гравитационные, физические, химические, биологические, геологические, экологические и социальные системы. Среди материальных систем выделяют также искусственные, специально созданные обществом технические и технологические системы, служащие для производства материальных благ.

Все эти системы называются материальными или объективными потому, что их содержание и свойства не зависят от познающего субъекта. Однако субъект может все глубже, полнее и точнее познавать их

свойства и закономерности с помощью создаваемых им концептуальных систем. Такие системы называются идеальными именно потому, что представляют собой отражение материальных, объективно существующих в природе и обществе систем.

Наиболее типичным примером концептуальной системы является научная теория, которая выражает с помощью своих понятий, обобщений и законов объективные, реальные связи и отношения, существующие в конкретных природных и социальных системах.

Системный характер научной теории выражается в самом ее построении, когда отдельные ее понятия и суждения не просто перечисляются, а объединяются в рамках определенной целостной структуры. В этих целях обычно выделяются несколько основных, или первоначальных, понятий, на основе которых, во-первых, по правилам логики определяются другие, производные, или вторичные, понятия. Аналогично этому среди всех суждений теории выбираются некоторые исходные, или основные, суждения, которые в математических теориях называются аксиомами, а в естественнонаучных теориях - законами или принципами. Так, например, в классической механике такими основными суждениями являются три основных закона механики, в специальной теории относительности - принципы постоянства скорости света и относительности. В математизированных теориях физики соответствующие законы часто выражаются с помощью систем уравнений, как это осуществлено Дж.К. Максвеллом в его теории электромагнетизма. В биологических и социальных теориях обычно ограничиваются словесными формулировками законов. На примере эволюционной теории Ч. Дарвина мы видели, что ее основное содержание можно выразить с помощью трех основных принципов или даже единственного принципа естественного отбора.

Все наше знание не только в области науки, но и в других сферах деятельности мы стремимся определенным образом систематизировать, чтобы стала ясной логическая взаимосвязь отдельных суждений, а также всей структуры знания в целом. Отдельное, изолированное суждение не представляет особого интереса для науки. Только тогда, когда его удается логически связать с другими элементами знания, в частности с суждениями теории, оно приобретает определенный смысл и значение. Поэтому важнейшая функция научного познания состоит как раз в систематизации всего накопленного знания, при которой отдельные суждения, выражающие знание о конкретных фактах, объединяются в рамках определенной концептуальной системы.

Другие классификации в качестве основания деления рассматривают признаки, характеризующие состояние системы, ее поведение,

взаимодействие с окружением, целенаправленность и предсказуемость поведения и другие свойства.

Наиболее простой классификацией является деление систем на статические и динамические, которое в известной мере является условным, так как все в мире находится в постоянном изменении и движении. Поскольку, однако, даже в механике мы различаем статику и динамику, то кажется целесообразным рассматривать специально также статические системы.

Среди динамических систем обычно выделяют детерминистические и стохастические системы. Такая классификация основывается на характере предсказания динамики или поведения систем. Как отмечалось в предыдущих главах, предсказания, основанные на изучении поведения детерминистических систем, имеют вполне однозначный и достоверный характер. Именно такими системами являются динамические системы, исследуемые в классической механике и астрономии. В отличие от них стохастические системы, которые чаще всего называют вероятностно-статистическими, имеют дело с массовыми или повторяющимися случайными событиями и явлениями. Поэтому предсказания в них, как отмечалось в предыдущих главах, имеют не достоверный, а лишь вероятностный характер.

По характеру взаимодействия с окружающей средой различают, как мы уже знаем, системы открытые и закрытые (изолированные), а иногда выделяют также частично открытые системы. Такая классификация носит в основном условный характер, ибо представление о закрытых системах возникло в классической термодинамике как определенная абстракция, оказавшаяся не соответствующей объективной действительности, в которой подавляющее большинство систем, если не все они, являются открытыми.

Многие сложноорганизованные системы, встречающиеся в социальном мире, являются целенаправленными, т.е. ориентированными на достижение одной или нескольких целей, причем в разных подсистемах и на разных уровнях организации эти цели могут быть отличными и даже прийти в конфликт между собой.

Классификация систем дает возможность рассмотреть множество существующих в науке систем ретроспективно, т.е. задним числом, и поэтому не представляет для исследователя такого интереса, как изучение метода и перспектив системного подхода в конкретных условиях его применения.

18.3. Метод и перспективы системного исследования

В неявной форме системный подход в простейшем виде применялся в науке с самого начала ее возникновения. Даже тогда, когда отдельные науки занимались накоплением и обобщением первоначального фактического материала, идея систематизации и единства лежала в основе всех поисков новых фактов и приведения их в единую систему научного знания.

Однако возникновение системного метода как особого способа исследования многие относят ко времени Второй мировой войны и наступившему мирному периоду. Во время войны ученые столкнулись с проблемами комплексного характера, которые требуют учета взаимосвязи и взаимодействия многих факторов в рамках целого. К таким проблемам относились, в частности, планирование и проведение военных операций, вопросы снабжения и организации армии, принятие решений в сложных условиях и т.п. На этой основе возникла одна из первых системных дисциплин, названная исследованием операций. Применение системных идей к анализу экономических и социальных процессов способствовало возникновению теории игр и теории принятия решений.

Пожалуй, самым значительным шагом в формировании идей системного метода было появление кибернетики как общей теории управления в технических системах, живых организмах и обществе. В ней наиболее отчетливо виден новый подход к исследованию различных по конкретному содержанию систем управления. Хотя отдельные теории управления существовали и в технике, и в биологии, и в социальных науках, тем не менее единый, междисциплинарный подход дал возможность раскрыть более глубокие и общие закономерности управления, которые заслонялись массой второстепенных деталей при конкретном исследовании частных систем управления. В рамках кибернетики впервые было ясно показано, что процесс управления с самой общей точки зрения можно рассматривать как процесс накопления, передачи и преобразования информации. Само же управление можно отобразить с помощью определенной последовательности алгоритмов, или точных предписаний, посредством которых осуществляется достижение поставленной цели. Вскоре после этого алгоритмы были использованы для решения различных других задач массового характера, например управления транспортными потоками, технологическими процессами в металлургии и машиностроении, организации распределения продукции, регулирования движения и многочисленных подобных процессов.

Появление быстродействующих компьютеров явилось той необходимой технической базой, с помощью которой можно было обраба-

тывать разнообразные алгоритмически описанные процессы. Алгоритмизация и компьютеризация целого ряда производственно-технических, управленческих и других процессов явилась, как известно, одним из составных элементов современной научно-технической революции, связавшей воедино новые достижения науки с результатами развития техники.

Чтобы лучше понять сущность системного метода, необходимо с самого начала отметить, что понятия, теории и модели, на которые он опирается, применимы для исследования предметов и явлений самого конкретного различного содержания. В этих целях приходится абстрагироваться, отвлекаться от конкретного содержания отдельных, частных систем и выявить то общее, существенное, что присуще всем системам определенного рода.

Наиболее общим приемом для реализации этой цели служит математическое моделирование. С помощью математической модели отображаются наиболее существенные количественные и структурные связи между элементами некоторых родственных систем. Затем эта модель рассчитывается на компьютере и результаты вычислений сравниваются с данными наблюдений и экспериментов. Возникающие расхождения устраняются путем внесения дополнений и изменений в первоначальную модель.

Обращение к математическим моделям диктуется самим характером системных исследований, в процессе которых приходится иметь дело с наиболее общими свойствами и отношениями разнообразных конкретных, частных систем. В отличие от традиционного подхода, оперирующего двумя или несколькими переменными, системный метод предполагает анализ целого множества переменных. Связь между этими многочисленными переменными, выраженными на языке различных уравнений и их систем, и представляет собой математическую модель. Эта модель вначале выдвигается в качестве некоторой гипотезы, которая в дальнейшем должна быть проверена с помощью опыта.

Очевидно, что, прежде чем построить математическую модель какой-либо системы, необходимо выявить то общее, качественно однородное, что присуще разным видам однотипных систем. До тех пор, пока системы не будут изучены на качественном уровне, ни о какой количественной математической модели не может быть речи. Ведь для того, чтобы выразить любые зависимости в математической форме, необходимо найти у разных конкретных систем предметов и явлений однородные свойства, например размеры, объем, вес и т.п. С помощью выбранной единицы измерения эти свойства можно представить в виде чисел и затем выразить отношения между свойствами как зависи-

мости между отображающими их математическими уравнениями и функциями. Построение математической модели имеет существенное преимущество перед простым описанием систем в качественных терминах потому, что оно дает возможность делать точные прогнозы о поведении систем, которые гораздо легче проверить, чем весьма неопределенные и общие качественные предсказания. Таким образом, при математическом моделировании систем наиболее ярко проявляется эффективность единства качественных и количественных методов исследования, характеризующая магистральный путь развития современного научного познания.

Обратимся теперь к вопросу о преимуществах и перспективах системного метода исследования.

Прежде всего заметим, что возникновение самого системного метода и его применение в естествознании и других науках знаменуют значительно возросшую зрелость современного этапа их развития. Прежде чем наука могла перейти к этому этапу, она должна была исследовать отдельные стороны, особенности, свойства и отношения тех или иных предметов и явлений, изучать части в отвлечении от целого, простое отдельно от сложного. Такому периоду, как отмечалось в 1-й главе, соответствовал дисциплинарный подход, когда каждая наука сосредоточивала все внимание на исследовании специфических закономерностей изучаемого ею круга явлений. Со временем стало очевидным, что такой подход не дает возможности раскрыть более глубокие закономерности, присущие широкому классу взаимосвязанных явлений, не говоря уже о том, что он оставляет в тени взаимосвязь разных классов явлений, каждый из которых был предметом обособленного изучения отдельной науки.

Междисциплинарный подход, сменивший дисциплинарный, стал все шире применяться для установления закономерностей, присущих разным областям явлений, и получил дальнейшее развитие в различных формах системных исследований как в процессе своего становления, так и в конкретных приложениях.

Системный метод прошел разные этапы, что отразилось на самой терминологии, которая, к сожалению, не отличается единством. С точки зрения практической значимости можно выделить:

системотехнику, занимающуюся исследованием, проектированием и конструированием новейших технических систем, в которых учитывается не только работа механизмов, но и действия человека - оператора, управляющего ими. Это направление разрабатывает некоторые принципы организации и самоорганизации, выявленные кибернетикой, и в настоящее время приобретает все большее значение в

связи с внедрением человеко-машинных систем, в том числе и компьютеров, работающих в режиме диалога с исследователем;

системный анализ, который занимается изучением комплексных и многоуровневых систем. Хотя такие системы обычно состоят из элементов разнородной природы, но они определенным образом связаны и взаимодействуют друг с другом и поэтому требуют целостного, системного анализа. К ним относятся, например, система организации современной фабрики или завода, в которых в единое целое объединены производство, снабжение сырьем, сбыт товаров и инфраструктура;

теорию систем, которая изучает специфические свойства систем, состоящих из объектов единой природы, например физические, химические, биологические и социальные системы.

Если системотехника и системный анализ фактически являются приложениями некоторых системных идей в области организации производства, транспорта, технологии и других отраслей народного хозяйства, то теория систем исследует общие свойства систем, изучаемых в естественных, технических, социально-экономических и гуманитарных науках.

Может возникнуть вопрос: если конкретные свойства упомянутых выше систем изучаются в отдельных науках, то зачем нужен особый системный метод? Чтобы правильно ответить на него, необходимо ясно указать, что именно изучают конкретные науки и теория систем, когда применяются к одной и той же области явлений. Если для физика, биолога или социолога важно раскрыть конкретные, специфические связи и закономерности изучаемых систем, то задача теоретика систем состоит в том, чтобы выявить наиболее общие свойства и отношения таких систем, показать, как проявляются в них общие принципы системного метода. Иначе говоря, при системном подходе каждая конкретная система выступает как частный случай общей теории систем.

Говоря об общей теории систем, следует отдавать себе ясный отчет о характере ее общности. Дело в том, что в последние годы выдвигается немало проектов построения таких общих теорий, принципы и утверждения которых претендуют на универсальность. Один из инициаторов создания подобной теории Л. фон Берталанфи, внесший значительный вклад в распространение системных идей, формулирует ее задачи следующим образом: «Предмет этой теории составляет установление и вывод тех принципов, которые справедливы для «систем» в целом... Мы можем задаться вопросом о принципах, применимых к системам вообще, независимо от их физической, биологической или социальной природы. Если мы поставим такую задачу и подходящим образом определим понятие системы, то обнаружим, что существуют модели, прин-

ципы и законы, которые применимы к обобщенным системам независимо от их частного вида, элементов или «сил», их составляющих».

Спрашивается, какой характер должна иметь такая, не просто общая, а, по сути дела, универсальная теория систем? Очевидно, чтобы стать применимой везде и всюду, такая теория должна абстрагироваться от любых конкретных, частных и особенных свойств отдельных систем. Но в таком случае из ее понятий и принципов нельзя логически вывести конкретные свойства отдельных систем, как на этом настаивают сторонники общей, или, можно сказать, универсальной, теории. Другое дело, что некоторые общие системные понятия и принципы могут быть использованы для лучшего понимания и объяснения конкретных систем.

Фундаментальная роль системного метода заключается в том, что с его помощью достигается наиболее полное выражение единства научного знания. Это единство проявляется, с одной стороны, во взаимосвязи различных научных дисциплин, которая выражается в возникновении новых дисциплин на «стыке» старых (физическая химия, химическая физика, биофизика, биохимия, биогеохимия и др.), в появлении междисциплинарных направлений исследования (кибернетика, синергетика, экологические программы и т.п.). С другой стороны, системный подход дает возможность выявить единство и взаимосвязь в рамках отдельных научных дисциплин. Как уже отмечалось выше, свойства и закономерности реальных систем в природе находят свое отображение прежде всего в научных теориях отдельных дисциплин естествознания. Эти теории, в свою очередь, связываются друг с другом в рамках соответствующих дисциплин, а последние как раз и составляют естествознание как учение о природе в целом. Итак, единство, которое выявляется при системном подходе к науке, заключается прежде всего в установлении связей и отношений между самыми различными по сложности организации, уровню познания и целостности охвата концептуальными системами, с помощью которых как раз и отображается рост и развитие нашего знания о природе. Чем обширнее рассматриваемая система, чем сложнее она по уровню познания, иерархической организации, тем больший круг явлений она в состоянии объяснить. Таким образом, единство знания находится в прямой зависимости от его системности.

С позиций системности, единства и целостности научного знания становится возможным правильно подойти к решению таких проблем, как редукция, или сведение одних теорий естествознания к другим, синтез, или объединение, кажущихся далекими друг от друга теорий, их подтверждение и опровержение данными наблюдений и экспериментов.

Редукция, или сведение одних теорий к другим, представляет вполне допустимую теоретическую процедуру, ибо выражает тенденцию к установлению единства научного знания. Когда Ньютон создал свою механику и теорию гравитации, то тем самым он продемонстрировал единство законов движения земных и небесных тел. Аналогично этому использование спектрального анализа для установления единства химических элементов в структуре небесных тел было крупным достижением в физике. В наше время редукция некоторых свойств и закономерностей биологических систем к физико-химическим свойствам явилась основой эпохальных открытий в области изучения наследственности, синтеза белковых тел и эволюции.

Однако редукция оказывается приемлемой и эффективной только тогда, когда она используется для объяснения однотипных по содержанию явлений и систем. Действительно, когда Ньютону удалось свести законы движения небесной механики к законам земной механики и установить единство между ними, то это оказалось возможным только потому, что они описывают однотипные процессы механического движения тел. Чем больше одни процессы отличаются от других, чем они качественно разнороднее, тем труднее поддаются редукции. Поэтому закономерности более сложных систем и форм движения нельзя полностью свести к законам низших форм или более простых систем. Обсуждая концепцию атомизма, мы убедились, что, несмотря на огромные успехи в объяснении свойств сложных веществ посредством простых свойств составляющих их атомов, эта концепция имеет определенные границы. Ведь общие, целостные свойства систем не сводятся к сумме свойств их компонентов, а возникают в результате их взаимодействия. Такой новый, системный подход в корне подрывает представления о прежней естественнонаучной картине мира, когда природа рассматривалась как простая совокупность различных процессов и явлений, а не тесно взаимосвязанных и взаимодействующих систем, различных как по уровню организации, так и по их сложности.

18.4. Системный метод и современное научное мировоззрение

Широкое распространение идей и принципов системного метода способствовало выдвижению ряда новых проблем мировоззренческого характера. Более того, некоторые западные лидеры системного подхода стали рассматривать его в качестве новой научной философии, которая в отличие от господствовавшей раньше философии позитивизма, подчеркивавшей приоритет анализа и редукции, главный упор делает на

синтез и антиредукционизм. В связи с этим особую актуальность приобретает старая философская проблема о соотношении части и целого.

Многие сторонники механицизма и физикализма утверждают, что определяющую роль в этом соотношении играют части, поскольку именно из них возникает целое. Но при этом они игнорируют тот непреложный факт, что в рамках целого части не только взаимодействуют друг с другом, но и испытывают действие со стороны целого. Попытка понять целое путем анализа частей оказывается несостоятельной именно потому, что она игнорирует синтез, который играет решающую роль в возникновении каждой системы. Любое сложное вещество или химическое соединение по своим свойствам отличается от свойств составляющих его простых веществ или элементов. Каждый атом обладает свойствами, отличными от свойств образующих его элементарных частиц. Короче, всякая система характеризуется особыми целостными, интегральными свойствами, отсутствующими у ее компонентов.

Противоположный подход, опирающийся на приоритет целого над частью, не получил в науке широкого распространения потому, что он не может рационально объяснить процесс возникновения целого. Нередко поэтому его сторонники прибегали к допущению иррациональных сил, вроде энтелехии, жизненной силы и т.п. В философии подобные взгляды защищают сторонники холизма (от греч. - целый), которые считают, что целое всегда предшествует частям и всегда важнее частей. В применении к социальным системам такие принципы обосновывают подавление личности обществом, игнорирование ее стремления к свободе и самостоятельности.

На первый взгляд может показаться, что концепция холизма о приоритете целого над частью согласуется с принципами системного метода, который также подчеркивает большое значение идей целостности, интеграции и единства в познании явлений и процессов природы и общества. Но при более внимательном знакомстве оказывается, что холизм чрезмерно преувеличивает роль целого в сравнении с частью, значение синтеза по отношению к анализу. Поэтому он является такой же односторонней концепцией, как атомизм и редукционизм.

Системный подход избегает этих крайностей в познании мира. Он исходит из того, что система как целое возникает не каким-то мистическим и иррациональным путем, а в результате конкретного, специфического взаимодействия вполне определенных реальных частей. Именно вследствие такого взаимодействия частей и образуются новые интегральные свойства системы. Но вновь возникшая целостность, в свою очередь, начинает оказывать воздействие на части, подчиняя их функционирование задачам и целям единой, целостной

системы. Мы отмечали, что не всякая совокупность или целое образует систему, и в связи с этим ввели понятие агрегата. Но всякая система есть целое, образованное взаимосвязанными и взаимодействующими его частями. Таким образом, процесс познания природных и социальных систем может быть успешным только тогда, когда в них части и целое будут изучаться не в противопоставлении, а во взаимодействии друг с другом, анализ будет сопровождаться синтезом.

Основные понятия и вопросы

Агрегат Множество

Аддитивность Подсистема

Внешняя среда Система

Детерминизм Системный анализ

Иерархия Системотехника

Информация Стохастика

Математическое моделирование Структура

1. В чем состоит специфика системного исследования?

2. Чем отличается система от агрегата?

3. Какое различие существует между строением и структурой системы?

4. На чем основано применение математики в системных исследованиях?

5. В чем состоят преимущества системного метода исследования?

6. Можно ли применить системный метод к отдельному предмету?

7. Чем отличается системотехника от системного анализа?

8. Можно ли построить универсальную теорию систем?

9. Чем отличается системный подход от редукционизма и холизма?
10. Какое мировоззренческое значение имеет системный метод?

Литература

Основная:

Блауберг И.В., Юдин Э.Г. Становление и сущность системного подхода. М., 1973.

Рузавин Г. И. Системный подход и единство научного знания // Единство научного знания. М., 1988. С. 237-252.

Философия науки. Современные философские проблемы областей научного знания. М., 2005.

Дополнительная:

Системные исследования. Методологические проблемы: Ежегодник. М., 1982.

Философия: энциклопедический словарь / Под ред. А.А. Ивина. М., 2004.

Обыденная трактовка рассмотренных ниже понятий (элемент, связь и др.) не всегда совпадает с их значением как специальных терминов системного описания и анализа объектов. Поэтому кратко рассмотрим основные понятия, помогающие уточнять представление о системе.

Обычно принято делить понятия на две группы (рис. 1.3): 1) понятия, входящие в определения системы и характеризующие ее строение; 2) понятия, характеризующие функционирование и развитие системы.

Рис. 1.3

Понятия, характеризующие строение системы

Понятия, входящие в определение системы, тесно связаны между собой и, по мнению Л. фон Берталанфи , не могут быть определены независимо, а определяются, как правило, одно через другое, уточняя друг друга, и поэтому принятую здесь последовательность их изложения следует считать условной.

Элемент . Под элементом принято понимать простейшую, неделимую часть системы. Однако ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным.

Пример

В качестве элементов стола можно назвать "ножки, ящики, крышку и т.д.", а можно – "атомы, молекулы", в зависимости от того, какая задача стоит перед исследователем.

Аналогично в системе управления предприятием элементами можно считать подразделения аппарата управления, а можно – каждого сотрудника или каждую операцию, которую он выполняет. С непониманием этой проблемы была связана типичная ошибка при обследовании существующей системы управления как первой стадии разработки АСУ: инженеры в соответствии со своим подходом обеспечения полноты подвергали анализу все документы, вплоть до реквизитов, что существенно затягивало работу, в то время как для разработки технического задания на создание АСУП такой детализации не требовалось.

Поэтому примем следующее определение: элемент – это предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения , решения конкретной задачи, поставленной цели.

Для помощи в выделении элементов при анализе конкретных проблемных ситуаций можно, как показано в гл. 3, использовать информационный подход, и в частности, меру информации восприятия J = А/ΔА, где ДА – минимальное количество материального свойства А (квант), с точностью до которого исследователя интересует информация об этом свойстве при формировании модели. Примеры использования этого способа определения элементной базы будут приведены в гл. 6–8 (в частности, при моделировании рыночной ситуации).

Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависимости от формулировки задачи, цели и ее уточнения в процессе проведения системного исследования. При необходимости можно изменять принцип расчленения, выделять другие элементы и получать с помощью нового расчленения более адекватное представление об анализируемом объекте или проблемной ситуации.

Определяя элемент, пришлось употребить понятие цель, которое будет охарактеризовано ниже (понятия, входящие в определение системы, как было отмечено выше, не могут быть определены независимо друг от друга), поэтому была сделана попытка не использовать понятие цели, а поставить рядом с ним понятия аспекта рассмотрения, задачи, хотя точнее использовать понятие цель.

Компоненты и подсистемы. Иногда термин "элемент" используют в более широком смысле, даже в тех случаях, когда система не может быть сразу разделена на составляющие, являющиеся пределом ее членения. Однако при многоуровневом расчленении системы лучше использовать другие термины, предусмотренные в теории систем: сложные системы принято вначале делить на подсистемы, или на компоненты.

Понятие "подсистема" подразумевает, что выделяется относительно независимая часть системы, обладающая свойствами системы, и в частности, имеющая подцель, на достижение которой ориентирована подсистема, а также другие свойства – целостности, коммуникативности и т.п., определяемые закономерностями систем, рассматриваемыми в параграфе 1.6.

Если же части системы не обладают такими свойствами, а представляют собой просто совокупности однородных элементов, то такие части принято называть компонентами.

Расчленяя систему на подсистемы, следует иметь в виду, что так же, как и при расчленении на элементы, выделение подсистем зависит от цели и может меняться по мере ее уточнения и развития представлений исследователя об анализируемом объекте или проблемной ситуации.

Связь . Понятие "связь" входит в любое определение системы и обеспечивает возникновение и сохранение ее целостных свойств. Это понятие одновременно характеризует и строение (статику), и функционирование (динамику) системы.

Связь определяют как ограничение степени свободы элементов. Действительно, элементы, вступая во взаимодействие (связь) друг с другом, утрачивают часть своих свойств, которыми они потенциально обладали в свободном состоянии.

В определениях системы термины "связь" и "отношение" обычно используются как синонимы. Однако существуют разные точки зрения: одни исследователи считают связь частным случаем отношения; другие – напротив, отношение рассматривают как частный случай связи; третьи – предлагают понятие "связь" применять для описания статики системы, ее структуры, а понятием отношение характеризовать некоторые действия в процессе функционирования (динамики) системы. Не решен (и, видимо, вряд ли может быть решен в общем виде) вопрос о достаточности и полноте сети связей для того, чтобы систему можно было считать системой. Один из подходов к решению этой проблемы предлагается, например, В. И. Николаевым и В. М. Бруком , которые считают, что для того, чтобы система не распалась на части, необходимо обеспечить превышение суммарной силы (мощности) связей между элементами системы, т.е. внутренних связей, над суммарной мощностью связей между элементами системы и элементами среды, т.е. внешних связей:

К сожалению, на практике подобные измерения (особенно в организационных системах) трудно реализовать, однако можно оценивать тенденции изменения этого соотношения с помощью косвенных факторов.

Связи можно охарактеризовать направлением, силой, характером (или видом). По первому признаку связи делят на направленные и ненаправленные. По второму – на сильные и слабые (иногда пытаются ввести "шкалу" силы связей для конкретной задачи). По характеру (виду) различают связи подчинения, порождения (или генетические), равноправные (или безразличные), управления.

Связи в конкретных системах могут быть одновременно охарактеризованы несколькими из названных признаков.

Важную роль в моделировании систем играет понятие обратной связи, модели которой приведены в параграфе 2.6. Обратная связь является основой саморегулирования, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.

Многоконтурные модели управления экономическими системами предлагались, например, в словаре-справочнике по математике и кибернетике в экономике . При разработке моделей функционирования сложных саморегулирующихся, самоорганизующихся систем в них, как правило, одновременно присутствуют и отрицательные, и положительные обратные связи. На использовании этих понятий базируется, в частности, имитационное динамическое моделирование .

Цель . Понятие "цель" и связанные с ним понятия "целесообразность" и "целенаправленность" лежат в основе развития системы.

Изучению этих понятий большое внимание уделяется в философии, психологии, кибернетике.

Процесс целеобразования и соответствующий ему процесс обоснования целей в организационных системах весьма сложен. На протяжении всего периода развития философии и теории познания происходило развитие представлений о цели (с историей развития понятия "цель" можно познакомиться в книге М. Г. Макарова ).

Анализ определений цели и связанных с ней понятий показывает, что в зависимости от стадии познания объекта, этапа системного анализа, в понятие "цель" вкладывают различные оттенки (рис. 1.4) – от идеальных устремлений (цель – "выражение активности сознания " ; "человек и социальные системы вправе формулировать цели, достижение которых, как им заведомо известно, невозможно, но к которым можно непрерывно приближаться" ), до конкретных целей – конечных результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени, формулируемых иногда даже в терминах конечного продукта деятельности .

В некоторых определениях цель как бы трансформируется, принимая различные оттенки в пределах условной "шкалы" – от иде-

альных устремлений к материальному воплощению, конечному результату деятельности.

Например, М. Г. Макаров , наряду с приведенным выше определением, целью называет "то, к чему стремится, чему поклоняется и за что борется человек" ("борется" подразумевает достижимость в определенном интервале времени); Л . А. Растригин и П. С. Граве , под целью понимают "модель желаемого будущего" (при этом в понятие "модель" можно вкладывать различные оттенки реализуемости) и, кроме того, вводится понятие, характеризующее разновидность цели, и кроме того, вводят понятие "мечта" – это цель, не обеспеченная средствами ее достижения" . Противоречие, заключенное в понятии "цель" – необходимость быть побуждением к действию "опережающим отражением" (термин введен П. К. Анохиным ), или "опережающей идеей", и одновременно материальным воплощением этой идеи, т.е. быть достижимой, – проявлялось с момента возникновения этого понятия: так, древнеиндийское понятие "артха" включало в себя одновременно значения терминов "мотив", "причина", "желание", "цель" и даже – "способ".

В русском языке вообще не было термина "цель". Этот термин заимствован из немецкого и имеет значение, близкое к понятиям "мишень", "финиш", "точка попадания". В английском языке есть несколько терминов, отражающих различные оттенки понятия цели, в пределах рассматриваемой "шкалы".

Пример

Purpose (цель – намерение, целеустремленность, воля), object и objective (цель – направление действия, направление движения), aim (цель – стремление, прицел, указание), goal (цель – место назначения, задача), target (цель – мишень для стрельбы, задание, план), end (цель – финиш, конец, окончание, предел).

Сущность диалектической трактовки понятия цели раскрывается в теории познания, в которой показывается взаимосвязь понятий цели, оценки, средства, целостности (и ее "самодвижения").

Изучение взаимосвязи этих понятий показывает, что, в принципе, поведение одной и той же системы может быть описано и в терминах цели или целевых функционалов, связывающих цели со средствами их достижения (такое представление называют аксиологическим (53]), и без упоминания понятия цели, в терминах непосредственного влияния одних элементов или описывающих их параметров на другие, в терминах "пространства состояний" (или каузально ). Поэтому одна и та же ситуация в зависимости от склонности и предшествующего опыта исследователя может быть представлена тем или иным способом. В большинстве практических ситуаций лучше понять и описать состояние системы и ее будущее позволяет сочетание этих представлений.

Для того чтобы отразить диалектическое противоречие, заключенное в понятии "цель", в БСЭ дается следующее определение: цель – "заранее мыслимый результат сознательной деятельности человека, группы людей" .

"Заранее мыслимый", но все же "результат", воплощение замысла; подчеркивается также, что понятие цели связано с человеком, его "сознательной деятельностью", т.е. с наличием сознания, а для характеристики целеустремленных, негэнтропийных тенденций на более низких ступенях развития материи принято использовать другие термины.

Рассмотренное понимание цели очень важно при организации процессов коллективного принятия решений в системах управления.

В реальных ситуациях необходимо оговаривать, в каком смысле на данном этапе рассмотрения системы используется понятие "цель", что в большей степени должно быть отражено в ее формулировке – идеальные устремления, которые помогут коллективу лиц, принимающих решение, увидеть перспективы, или реальные возможности, обеспечивающие своевременность завершения очередного этапа на пути к желаемому будущему.

Проведенный анализ определений понятия "цель" и графическая интерпретация "размытости" философских трактовок цели (см. рис. 1.4), стали важным шагом на пути к практической реализации процессов целеобразования.

В более поздних работах В. А. Чабровского, Г. М. Вапнэ, А. М. Гендина было выработано весьма полезное для практического применения представление о двух различных понятиях цели: "цель деятельности" (актуальная, конкретная цель) и бесконечная по содержанию "цель – стремление" (цель – идеал, потенциальная цель) ; предложена концепция анализа процесса формулирования и структуризации целей с позиций диалектической логики и высказана идея о единстве цели, средства (варианта) ее достижения и критерия оценки.

Структура . Система может быть представлена, как уже отмечалось, простым перечислением элементов или черным ящиком (моделью "вход – выход"). Однако чаще всего при исследовании объекта такого представления недостаточно, так как требуется выяснить, что собой представляет объект, что в нем обеспечивает выполнение поставленной цели, получение требуемых результатов. В этих случаях систему отображают путем расчленения на подсистемы, компоненты, элементы с взаимосвязями, которые могут носить различный характер, и вводят понятие "структура".

Структура (от лат. "structure", означающего строение, расположение, порядок) отражает "определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей системы, ее устройство, строение " .

При этом в сложных системах структура включает не все элементы и связи между ними (в предельном случае, когда пытаются применить понятие структуры к простым, полностью детерминированным объектам, понятия структуры и системы совпадают), а лишь наиболее существенные компоненты и связи, которые мало меняются при текущем функционировании системы и обеспечивают существование системы и ее основных свойств. Иными словами, структура характеризует организованность системы, устойчивую упорядоченность элементов и связей.

Структурные связи обладают относительной независимостью от элементов и могут выступать как инвариант при переходе от одной системы к другой, перенося закономерности, выявленные и отраженные в структуре одной из них, на другие. При этом системы могут иметь различную физическую природу.

Одна и та же система может быть представлена разными структурами в зависимости от стадии познания объектов или процессов, от аспекта их рассмотрения, цели создания. При этом по мере развития исследований или в ходе проектирования структура системы может изменяться.

Структуры, особенно иерархические, как показано ниже, могут помочь в раскрытии неопределенности сложных систем. Иными словами, структурные представления систем являются средством их исследования.

В связи с этим полезно выделить определенные виды (классы) структур и исследовать их, что подробнее рассмотрено в параграфе 1.3.

• БСЭ. – 2-е изд. – Т. 46. – С. 498.
• БСЭ. – 2-е изд. – Т. 41. – С. 154.

Искандер Хабибрахманов написал для рубрики «Рынок игр» материал о теории систем, принципах поведения в них, взаимосвязях и примерах самоорганизации.

Мы живем в сложном мире и не всегда понимаем, что происходит вокруг. Мы видим людей которые становятся успешными не заслужив этого и тех, кто действительно достоин успеха, но остается в безвестности. Мы не уверены в завтрашнем дне, мы все больше закрываемся.

Чтобы объяснить непонятные нам вещи, мы придумывали шаманов и гадалок, легенды и мифы, университеты, школы и онлайн-курсы, но это, кажется, не помогло. Когда мы учились в школе, нам показывали картинку ниже и спрашивали, что случится, если потянуть за нитку.

Со временем большинство из нас научались давать правильный ответ на этот вопрос. Однако затем мы выходили в открытый мир, и наши задачи начинали выглядеть так:

Это вело к фрустрации и апатии. Мы стали похожими на мудрецов из притче о слоне, каждый из которых видит лишь маленькую часть картины и не может сделать правильный вывод об объекте. У каждого из нас свое непонимание мира, нам сложно коммуницировать его друг с другом, и это делает нас еще более одинокими.

Дело в том, что мы живем в век двойного сдвига парадигмы. С одной стороны, мы отходим от механистической парадигмы общества, доставшейся нам от индустриального века. Мы понимаем, что входы, выходы и мощности не объясняют всего разнообразия мира вокруг нас, и зачастую на него гораздо сильнее влияют социокультурные аспекты общества.

С другой стороны, огромное количество информации и глобализация ведут к тому, что вместо аналитического анализа независимых величин мы должны изучать взаимозависимые объекты, неделимые на отдельные составляющие.

Кажется, что от умения работать с этими парадигмами зависит наше выживание, и для этого нам нужен инструмент, как когда-то нужны были инструменты для охоты и обработки земли.

Одним из таких инструментов является теория систем. Ниже будут примеры из теории систем и ее общие положения, будет больше вопросов чем ответов и, надеюсь, будет немного вдохновения узнать об этом больше.

Теория систем

Теория систем - это довольно молодая наука на стыке большого количества фундаментальных и прикладных наук. Это своего рода биология от математики, которая занимается описанием и объяснением поведения тех или иных систем и общего между этим поведением.

Существует множество определений понятия системы, вот одно их них. Система - множество элементов, находящихся в отношениях, которое образует определенную целостность структуры, функции и процессов.

В зависимости от целей исследований, системы классифицируют:

• по наличию взаимодействия с внешним миром - открытые и закрытые;
• по количество элементов и сложности взаимодействия между ними - простые и сложные;
• по возможности наблюдения всей системы полностью – малые и большие;
• по наличию элемента случайности - детерминированные и недетерминированные;
• по наличию у системы цели - казуальные и целенаправленные;
• по уровню организации - диффузные (случайные блуждания), организованные (наличие структуры) и адаптивные (структура подстраивается под изменения вовне).

Также у систем существуют особые состояния, изучение которых дает понимание о поведении системы.

• Устойчивый фокус. При небольших отклонениях, система снова возвращается в исходное состояния. Пример - маятник.
• Неустойчивый фокус. Небольшое отклонение выводит систему из равновесия. Пример - конус, поставленный острием на стол.
• Цикл. Некоторые состояния системы циклически повторяются. Пример - история разных стран.
• Сложное поведение. Поведение системы обладает структурой, но она настолько сложна, что предсказать будущее состояние системы не представляется возможным. Пример - цены на акции на бирже.
• Хаос. Система полностью хаотична, в ее поведении полностью отсутствует структура.

Зачастую при работе с системами, мы хотим сделать их лучше. Поэтому нужно задавать себе вопрос, в какое особое состояние мы хотим ее привести. Идеально, если интересующее нас новое состояние является устойчивым фокусом, тогда мы можем быть спокойны, что если мы достигнем успеха, то он не исчезнет на следующий день.

Сложные системы

Мы все чаще встречаем вокруг нас сложные системы. Здесь я не нашел звучащих терминов в русском языке, поэтому придется говорить на английском. Существует два принципиально разных понятия сложности.

Первый (complicatedness) - означает некоторую сложность устройства, которая применяется к навороченным механизмам. Такой вид сложности зачастую порождает неустойчивость системы к малейшим изменениям в окружающей среде. Так, если на заводе остановится один из станков, он может вывести из строя весь процесс.

Второй (complexity) - означает сложность поведения, например, биологических и экономических систем (либо их эмуляций). Такое поведение напротив сохраняется даже при некоторых изменениях окружающей среды или состояния самой системы. Так, при уходе крупного игрока с рынка, игроки меньше поделят его долю между собой, и ситуация стабилизируется.

Зачастую сложные системы обладают свойствами, которые способны ввергнуть непосвященного в апатию, и сделать работу с ними трудной и интуитивно непонятной. Такими свойства являются:

• простые правила сложного поведения,
• эффект бабочки или детерминированный хаос,
• эмерджентность.

Простые правила сложного поведения

Мы привыкли, что если нечто демонстрирует сложное поведение, то оно, скорее всего, сложно устроено внутри. Поэтому мы видим закономерности в случайных событиях и пытаемся объяснить непонятные нам вещи происками злых сил.

Однако это не всегда так. Классическим примером простого внутреннего устройства и сложно внешнего поведения является игра «Жизнь». Она состоит из нескольких простых правил:

• вселенная - клетчатая плоскость, есть начальное расположение живых клеток.
• в следующий момент времени живая клетка живет, если у нее два или три соседа;
• иначе она умирает от одиночества или перенаселения;
• в пустой клетке, рядом с которой ровно три живые клетки, зарождается жизнь.

В целом, для написания программы, которая будет реализовывать эти правила, потребуется пять-шесть строчек кода.

При этом данная система может производить довольно сложные и красивые шаблоны поведения, так что не видя самих правил их сложно угадать. И уж точно сложно поверить, что это имплементируется несколькими строчками кода. Возможно, реальный мир также построен на нескольких простых законах, которые мы еще не вывели, а все безграничное многообразие порождается этим набором аксиом.

Эффект бабочки

В 1814 году Пьер-Симон Лаплас предложил мысленный эксперимент, заключающийся в существовании разумного существа, способного воспринять положение и скорость каждой частицы вселенной и знающего все законы мира. Вопрос заключался в теоретической способности такого существа предсказывать будущее вселенной.

Данный эксперимент вызвал множество споров в научных кругах. Ученые, вдохновленные прогрессом в вычислительной математике, склонялись к положительному ответу на данный вопрос.

Да, мы знаем, что принцип квантовой неопределенности исключает существование такого демона даже в теории, и предсказание положения всех частиц в мире принципиально невозможно. Но возможно ли оно в более простых детерминированных системах?

Действительно, если мы знаем состояние системы и правила, по которым они изменяются, что мешает нам вычислить следующее состояние? Нашей единственной проблемой может стать ограниченное количество памяти (мы можем хранить числа с ограниченной точностью), но все вычисления в мире так и работают, поэтому это не должно стать проблемой.

На самом деле нет.

В 1960 году Эдвард Лоренц создал упрощенную модель погоды, состоящую из нескольких параметров (температура, скорость ветра, давление) и законов, по которым из текущего состояния получается состояние в следующий момент времени, представляющих набор дифференциальных уравнений.

dt = 0,001

x0 = 3,051522

y0 = 1,582542

z 0 = 15,623880

xn+1 = xn + a(-xn + yn)dt

yn+1 = yn + (bxn - yn - znxn)dt

zn+1 = zn + (-czn + xnyn)dt

Он вычислял значения параметров, выводил их на монитор и строил графики. Получалось что-то вроде этого (график для одной переменной):

После этого Лоренц решил перестроить график, взяв некоторую промежуточную точку. Логично, что график получился бы абсолютно таким же, так как начальное состояние и правила перехода никак не изменились. Однако когда он это сделал, получилось нечто неожиданное. На графике ниже синяя линия отвечает за новый набор параметров.

То есть вначале оба графика идут очень близко, различий почти нет, но затем новая траектория все более отдаляется от старой, начиная вести себя по-другому.

Как выяснилось, причина парадокса крылась в том, что в памяти компьютера все данные хранились с точностью до шестого знака после запятой, а выводились с точностью до третьего. То есть микроскопическое изменение параметра привело к огромному различию в траекториях системы.

Это была первая детерминированная система, обладающая таким свойством. Эдвард Лоренц дал ей название «Эффект бабочки».

Этот пример показывает нам, что иногда события, кажущиеся нам неважными, в конечном итоге имеют огромное воздействие на исходы. Поведение таких систем невозможно предсказать, но они и не являются хаотическим в прямом смысле этого слова, ведь они детерминированы.

Более того, траектории данной системы обладают структурой. В трехмерном пространстве множество всех траекторий выглядит так:

Что символично, оно похоже на бабочку.

Эмерджентность

Томас Шеллинг, американский экономист, рассматривал карты распределения расовых классов в различных городах Америки, и наблюдал следующую картину:

Это карта Чикаго и здесь разными цветами изображены места проживания людей различных национальностей. То есть в Чикаго, как и в других городах Америки, присутствует довольно сильная расовая сегрегация.

Какие выводы мы можем из этого сделать? Первыми в голову приходят: люди нетолерантны, люди не принимают и не хотят жить с людьми, которые отличаются от них. Но так ли это?

Томас Шеллинг предложил следующую модель. Представим город в виде клетчатого квадрата, в клетках живут люди двух цветов (красные и синие).

Тогда почти у каждого человека из этого города есть 8 соседей. Выглядит это как-то так:

При этом если у человека меньше 25% соседей того же цвета, то он случайным образом переезжает в другую клетку. И так продолжается до тех пор, пока каждого жителя не устраивает его положение. Жителей этого города совсем нельзя назвать нетолерантными, ведь им нужно всего лишь 25% людей таких же как они. В нашем мире их назвали бы святыми, настоящим примером терпимости.

Однако если запустить процесс переездов, то из случайного расположения жителей выше, мы получим следующую картину:

То есть мы получим расово сегрегированный город. Если же вместо 25%, каждый житель будет хотеть хотя бы половину соседей таких же как он, то мы получим практически полную сегрегацию.

При этом данная модель не учитывает такие вещи, как наличие локальных храмов, магазинов с национальной утварью и так далее, которые также увеличивают сегрегацию.

Мы привыкли объяснять свойства системы свойствами ее элементов и наоборот. Однако для сложных систем это зачастую приводит нас к неверным выводам, ведь, как мы видели, поведение системы на микро и макро уровнях может быть противоположным. Поэтому зачастую спустившись на микро уровень, мы стараемся сделать как лучше, а получается как всегда.

Такое свойство системы, когда целое не может быть объяснено суммой элементов, называется эмерджентностью.

Самоорганизация и адаптивные системы

Пожалуй, самым интересным подклассом сложных систем являются адаптивные системы, или системы, способные к самоорганизации.

Самоорганизация означает, что система меняет свое поведение и состояние, в зависимости от изменений во внешнем мире, она адаптируется к изменениям, постоянное преображаясь. Такие системы повсюду, практически любая социально-экономическая или биологическая, ровно как комьюнити любого продукта, являются примерами адаптивных систем.

А вот видео с щенками.

Сначала система находится в хаосе, но при добавлении внешнего стимула она упорядочивается и появляется довольно милое поведение.

Поведение муравьиного роя

Поведение муравьиного роя при поиске еды является прекрасным примером адаптивной системы, построенной на простых правилах. При поиске еды, каждый муравей блуждает случайным образом, пока не найдет еду. Найдя еду насекомое возвращается домой, отмечая пройденный путь феромонами.

При этом вероятность выбора направления при блуждании пропорциональна количеству феромона (силе запаха) на данном пути, а со временем феромон испаряется.

Эффективность муравьиного роя настолько высока, что похожий алгоритм используется для нахождения оптимального пути в графах в реальном времени.

При этом поведение системы, описывается простыми правилами, каждое из которых критически важно. Так случайность блуждания позволяет находить новые источники питания, а испаряемость феромона и привлекательность пути, пропорциональное силе запаха, позволяет оптимизировать длину маршрута (на коротком пути, феромон будет испаряться медленнее, поскольку новые муравьи будут добавлять свой феромон).

Адаптивное поведение всегда находится где-то между хаосом и порядком. Если хаоса слишком много, то система реагирует на любое, даже незначимое, изменение и не может адаптироваться. Если же хаоса слишком мало, то в поведении системы наблюдается стагнация.

Я наблюдал это явление во многих командах, когда наличие четких должностных инструкций и жестко регламентированных процессов делало команду беззубой, и любой шум вовне выбивал ее из колеи. С другой стороны, отсутствие процессов приводил к тому, что команда действовала неосознанно, не накапливала знания и поэтому все ее несинхронизированные усилия не вели к результату. Поэтому построение такой системы, а именно в этом задача большинства профессионалов в любой динамической сфере, является своего рода искусством.

Для того, чтобы система была способна к адаптивному поведения необходимо (но не достаточно):

• Открытость . Закрытая система не может адаптироваться по определению, поскольку она ничего не знает о внешнем мире.
• Наличие положительных и отрицательных обратных связей . Отрицательные обратные связи позволяют системе оставаться в выгодном состоянии, так как они уменьшают реакцию на внешний шум. Однако, адаптация невозможно и без положительных обратных связей, которые помогают системе переходить в новое лучшее состояние. Если говорить об организациях, то за отрицательные обратные связи отвечают процессы, тогда как за положительные - новые проекты.
• Разнообразие элементов и связей между ними . Эмпирически, увеличение разнообразия элементов и количества связей увеличивает количество хаоса в системе, поэтому любая адаптивная система должна обладать необходимым количеством и того и другого. Также разнообразие позволяет более гладко реагировать на изменения.

Напоследок, хочется привести пример модели, подчеркивающей необходимость разнообразия элементов.

Для колонии пчел очень важно поддерживать постоянную температуру улья. При этом если температуру улья опускается ниже желаемой для данной пчелы, она начинает махать крыльями, чтобы согреть улей. У пчел нет координации и желаемая температура заложена в ДНК пчелы.

Если у всех пчел будет одинаковая желаемая температура, то при ее опускании ниже, все пчелы начнут одновременно махать крыльями, быстро согреют улей, а затем он также быстро остынет. График температуры будет выглядеть так:

А вот другой график, где желаемая температура для каждой пчелы сгенерирована случайно.

Температура улья держится на постоянном уровне, потому что пчелы подключаются к согреванию улья по очереди начиная с самых «мерзнущих».

На этом все, напоследок хочется повторить некоторые идеи, которые обсуждались выше:

• Иногда вещи не совсем такие, какими они кажутся.
• Отрицательный фидбек помогает оставаться на месте, положительный - двигаться вперед.
• Иногда, чтобы сделать лучше нужно добавить хаоса.
• Иногда для сложного поведения достаточно простых правил.
• Цените разнообразие, даже если вы не пчела.

Системные представления в теории организации

Формирование системных представлений

Классификация систем

Свойства систем

Развитие социально-экономических систем

Базовые свойства организации: устойчивость и гибкость

Формирование системных представлений

Понятия «система» и «системность» играют важную роль в современной науке и практической деятельности. Интенсивные разработки в области системного подхода и теории систем ведутся, начиная с середины ХХ в. Однако само понятие «система» имеет гораздо более давнюю историю. Первоначально системные представления формировались в рамках философии: еще в античности был сформулирован тезис о том, что целое больше суммы его частей. Древние философы (Платон, Аристотель и др.) толковали систему как мировой порядок, утверждая, что системность - свойство природы. Позднее И. Кант (1724–1804) обосновал системность самого процесса познания. Принципы системности активно исследовались и в естественных науках. Наш соотечественник Е. Федоров (1853–1919) в процессе создания науки кристаллографии пришел к выводу о системности природы.

Принцип системности в экономике сформулировал А. Смит (1723–1790), сделавший вывод, что эффект действия людей, организованных в группу, больше, чем сумма одиночных результатов.

Теория систем служит методологической базой теории управления. Это относительно молодая наука, организационное становление которой произошло во второй половине ХХ в. Родоначальником теории систем считается австрийский ученый Л. Берталанфи (1901–1972). Первый международный симпозиум по системам состоялся в Лондоне в 1961 г. Первый доклад на этом симпозиуме сделал выдающийся английский кибернетик С. Бир, что можно считать свидетельством гносеологической близости кибернетики и теории систем. Центральным в теории систем является понятие « система » (от греч. syst ē ma - целое, составленное из частей, соединение). Система - объект произвольной природы, обладающий выраженным системным свойством, которым не обладает ни одна из частей системы при любом способе ее членения, не выводимом из свойств частей.

«Система - это целостная совокупность взаимосвязанных элементов. Она имеет определенную структуру и взаимодействует с окружающей средой в интересах достижения поставленной цели».

Классификация систем

Абстрактные системы - системы, все элементы которых являются понятиями.

Конкретные системы - системы, элементы которых являются физическими объектами. Они разделяются на естественные (возникающие и существующие без участия человека) и искусственные (созданные человеком).

Открытые системы - системы, обменивающиеся с внешней средой веществом, энергией и информацией.

Закрытые системы - системы, у которых нет обмена с внешней средой.

Динамические системы занимают одно из центральных мест в общей теории систем. Такая система представляет собой структуризованный объект, имеющий входы и выходы, объект, в который в определенные моменты времени можно вводить и из которого можно выводить вещество, энергию, информацию. В одних динамических системах процессы протекают во времени непрерывно, а в других - совершаются только в дискретные моменты времени. Последние называют дискретными динамическими системами . При этом в обоих случаях предполагают, что поведение системы можно анализировать в некотором интервале времени, что непосредственно и определяется термином «динамическая».

Адаптивные системы - системы, функционирующие в условиях начальной неопределенности и изменяющихся внешних условиях. Понятие адаптации сформировалось в физиологии, где оно определяется как совокупность реакций, обеспечивающих приспособление организма к изменению внутренних и внешних условий. В теории управления адаптацией называют процесс накопления и использования информации в системе, направленной на достижение оптимального состояния при начальной непосредственности и изменяющихся внешних условиях.

Иерархические системы - системы, элементы которых сгруппированы по уровням, вертикально соотнесенным один с другим; при этом элементы уровней имеют разветвляющиеся выходы. Хотя понятие «иерархия» постоянно присутствовало в научном и повседневном обиходе, обстоятельное теоретическое изучение иерархических систем началось сравнительно недавно.

Рассматривая иерархические системы, воспользуемся принципом противопоставления. В качестве объекта противопоставления возьмем системы с линейной структурой (радиальные, централизованные). Для систем с централизованным управлением характерна однозначность, однонаправленность управляющих воздействий. В отличие от них иерархические системы, системы произвольной природы (технические, экономические, биологические, социальные и др.) назначения имеют многоуровневую и разветвленную структуру в функциональном, организационном или в каком-либо ином плане.

Благодаря своему универсальному характеру и ряду преимуществ по сравнению, например, с линейными структурами иерархические системы составляют предмет особого внимания в теории и практике менеджмента. К преимуществам иерархических систем следует также отнести свободу локальных воздействий, отсутствие необходимости пропускать очень большие потоки информации через один пункт управления, повышенную надежность. При выходе из строя одного элемента централизованной системы из строя выходит вся система; при выходе же из строя одного элемента в иерархической системе вероятность выхода из строя всей системы незначительна.

Для всех иерархических систем характерны:

последовательное вертикальное расположение уровней, составляющих систему (подсистему);

приоритет действий подсистем верхнего уровня (право вмешательства);

зависимость действий подсистемы верхнего уровня от фактического исполнения нижними уровнями своих функций;

относительная самостоятельность подсистем, что обеспечивает возможность сочетания централизованного и децентрализованного управления сложной системой.

Учитывая условность всякой классификации, следует отметить, что попытки классификации должны сами по себе обладать свойствами системности, поэтому классификацию можно считать разновидностью моделирования.

Системы классифицируют по различным признакам, например:

по их происхождению;

описанию переменных;

типу операторов;

способу управления.

Свойства систем

Изучение свойств системы предполагает прежде всего изучение взаимоотношения частей и целого. При этом имеется в виду, что:

1) целое - первично, а части - вторичны;

2) системообразующие факторы - это условия взаимосвязанности частей внутри одной системы;

3) части образуют неразрывное целое так, что воздействие на любые из них влияет на все остальное;

4) каждая часть имеет свое определенное назначение с точки зрения той цели, на достижение которой направлена деятельность всего целого;

5) природа частей и их функции определяются положением частей в целом, а их поведение регулируется взаимоотношением целого и его частей;

6) целое ведет себя как нечто единое, независимо от степени его сложности.

Одним из наиболее существенных свойств систем, характеризующих их сущность, является эмерджентность - несводимость свойств системы к свойствам ее элементов. Эмерджентностью называют наличие новых качеств целого, отсутствующих у его составных частей. Это означает, что свойства целого не являются простой суммой свойств составляющих его элементов, хотя и зависят от них. Вместе с тем объединенные в систему элементы могут терять свойства, присущие им вне системы, или приобретать новые.

Одним из наименее изученных свойств системы является эквифинальность . Оно характеризует предельные возможности систем определенного класса сложности. Берталанфи, предложивший этот термин, определяет эквифинальность применительно к открытой системе как «способность системы в отличие от состояний равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями, достигать не зависящего от времени и от исходных условий состояния, которое определяется исключительно параметрами системы». Потребность во введении этого понятия возникает, начиная с некоторого уровня сложности систем. Эквифинальность - это внутренняя предрасположенность к достижению некоторого предельного состояния, которое не зависит от внешних условий. Идея изучения эквифинальности заключается в изучении параметров, определяющих некоторый предельный уровень организации.

Свойства , характеризующие строение систем . Анализ определений системы позволяет выделить некоторые из ее основных свойств. Они заключаются в том, что:

1) любая система представляет собой комплекс взаимосвязанных элементов;

2) система образует особое единство с внешней средой;

3) любая система представляет собой элемент системы более высокого порядка;

4) элементы, составляющие систему, в свою очередь, выступают в качестве систем более низкого порядка.

Проанализировать эти свойства можно по схеме, где: А - система; В и D - элементы системы А; С - элемент системы В. Элемент B, служащий элементом системы A, в свою очередь, является системой более низкого уровня, которая состоит из собственных элементов, включая, например, элемент C. И если мы рассмотрим элемент B как систему, взаимодействующую с внешней средой, то последнюю в этом случае будет представлять система C (элемент системы А). Поэтому особенность единства с внешней средой можно интерпретировать как взаимодействие элементов системы более высокого порядка. Подобные рассуждения можно провести для любого элемента любой системы.

Свойства , характеризующие функционирование и развитие систем . Наиболее существенными свойствами этого класса являются целенаправленность (целесообразность), эффективность и сложность систем. Цель является одним из основных понятий, характеризующих функционирование систем произвольной природы. Она представляет собой идеальный внутренний побуждающий мотив тех или иных действий. Формирование цели - это атрибут систем, в основе которых лежит деятельность человека. Такие системы могут изменять свои задачи в условиях постоянства или изменений внешней и внутренней среды. Тем самым они проявляют волю.

Параметрами систем, способных к целеполаганию, являются:

вероятность выбора определенного способа действий в определенном окружении;

эффективность способа действий;

полезность результата.

Содержание целей определяют объективные обстоятельства биологического, социального и другого характера. Функционирование систем, способных к целеполаганию, определяется внешними надсистемными критериями эффективности и эффективности как меры целенаправленности. Эффективность является внешним по отношению к системе критерием и требует учета свойств системы более высокого уровня, т. е. надсистемы. Таким образом, цель системы связана с понятием эффективности.

Нецелеполагающие системы, т. е. системы, которые не формируют цели, эффективностью не характеризуются.

Здесь возникает два вопроса:

1) вопрос о цели для систем неодушевленной природы, технических, физических и т. д. ;

2) вопрос об эффективности эргатических систем, т. е. систем, элементом которых наряду с техническими компонентами является и человек.

В связи с поставленными вопросами следует:

1) система действительно имеет цель;

2) система несет на себе отпечаток целеполагающей деятельности человека;

3) система ведет себя так, как будто она имеет цель.

Во всех этих случаях цель связана непосредственно с состоянием системы, хотя в двух последних случаях она не может рассматриваться как внутренний мотив действий и не может иметь другой интерпретации, кроме телеологической, только выраженной в терминах кибернетики.

В физической системе (например, в Солнечной системе) достижение какого-либо состояния (например, определенного взаимного расположения планет) можно связывать с понятием цели только в контексте предопределенности, обусловленной физическими законами природы. Поэтому, утверждая, что система, попав в определенное состояние, достигает заданной цели, мы полагаем, что цель существует априорно. При этом цель, рассматриваемая вне волевой и интеллектуальной деятельности человека, лишь интерпретирует общий междисциплинарный взгляд на проблему описания систем произвольной природы. Следовательно, цель можно определить как наиболее предпочтительное состояние в будущем. Это не только формирует единство в методах исследования, но и позволяет создавать концептуальную основу математического аппарата для такого рода исследований.

Целеполагающая деятельность человека связана с тем, что он выделяет себя из природы. Целенаправленное функционирование машин всегда несет на себе отпечаток целеполагающей деятельности человека.

Значение диалектической общности в принципах целеполагания и физической причинности особенно возрастает, когда исследуемая система содержит техническую, экономическую и социальную составляющие, как, например, в производственной системе.

Эффективность системы проявляется, когда мы учитываем цели людей, создающих и использующих в производстве данную технику. Например, производительность какой-то конкретной автоматической линии может быть высокой, но сама продукция, которую выпускают с помощью этой линии, может не пользоваться спросом.

Противоречивые свойства понятия «эффективность» создают определенные трудности в его понимании, интерпретации и применении. Противоречие состоит в том, что, с одной стороны, эффективность является атрибутом системы, таким же, как цель, а с другой - оценка эффективности опирается на свойства надсистемы, формирующей критерии эффективности. Противоречие это носит диалектический характер и стимулирует развитие представлений об эффективности систем. Связывая эффективность с целью, следует отметить, что цель должна быть в принципе достижимой. Цель может быть и не достигнута, но это не противоречит возможности ее принципиальной достижимости. Помимо главной цели в системе имеет место упорядоченное множество подцелей, которые образуют иерархическую структуру (дерево целей). Субъектами целеполагания в этом случае являются подсистемы и элементы системы.

Понятие сложной системы . Важное место в теории систем занимает выяснение того, что есть сложная система и чем она отличается, например, от системы с просто большим числом элементов (такие системы можно называть громоздкими системами).

Известны различные попытки определить понятие сложной системы:

1) в сложной системе обмен информацией происходит на семантическом, смысловом уровне, а в простых системах все информационные связи происходят на синтаксическом уровне;

2) в простых системах процесс управления основан на целевых критериях. Для сложных систем характерна возможность поведения, основанного не на заданной структуре целей, а на системе ценностей;

3) для простых систем характерно детерминированное поведение, для сложных - вероятностное;

4) сложной является самоорганизующаяся система, т. е. система, развивающаяся в направлении уменьшения энтропии без вмешательства систем более высокого уровня;

5) сложными являются только системы живой природы.

Обобщение многочисленных подходов позволяет выделить несколько основных концепций простоты (сложности) систем. К ним относятся:

логическая концепция простоты (сложности) систем. Здесь определяются меры некоторых свойств отношений, которые считаются упрощающими или усложняющими;

теоретико - информационная концепция , предполагающая отождествление энтропии с мерой сложности систем;

алгоритмическая концепция , согласно которой сложность определяется характеристиками алгоритма, необходимого для реконструкции исследуемого объекта;

теоретико - множественная концепция . Здесь сложность увязана с мощностью множества элементов, из которых состоит изучаемый объект;

статистическая концепция , связывающая сложность с вероятностью состояния системы.

Общим свойством всех этих концепций является подход к определению сложности как следствия недостаточности информации для желаемого качества управления системой. В определении уровня сложности системы роль субъекта является определяющей. Реально существующие объекты обладают самодостаточной системностью, категория «сложность системы» возникает вместе с появлением субъекта исследования. Сложной или простой система представляется субъекту лишь постольку, поскольку он хочет и может видеть ее таковой. Например, то, что психологу представляется сложной системой, для бухгалтера может оказаться элементарным объектом, штатной единицей, или то, что экономист считает простой системой, физик может рассматривать как очень сложную систему.

Развитие социально - экономических систем

С позиций системного подхода развитие организации как социально-экономической системы не может рассматриваться изолированно от принципов и закономерностей развития систем произвольной природы. Поэтому будем рассматривать проблемы развития систем произвольной природы, держа в поле зрения социально-экономическую систему (т. е. организацию), постоянно примеряя свои выводы к деловой организации.

Развитие связано с качественными изменениями. Иными словами, изменение и развитие - это разновидности процесса перемен, выделяемые в зависимости от уровня упорядоченности данного процесса. Если рассматривать объект развития как систему, то под качественными изменениями следует понимать возникновение новых устойчивых структурных составляющих - элементов, связей, зависимостей, т. е. процесс развития связан с преобразованием структуры системы.

Свойством развития обладают многие системы, не являются исключением и системы управления. Развитие представляет собой путь, который проходит каждая конкретная система с момента ее возникновения. Развитие, как известно, представляет собой закономерное, качественное изменение и характеризуется необратимостью и направленностью.

Как и любая система, система управления организацией в своем развитии проходит ряд последовательных этапов:

1) возникновение;

2) становление;

3) зрелость;

4) преобразование.

Таким образом, система управления имеет свой жизненный цикл.

Возникновение и становление представляют собой прогрессивное изменение системы, так как это есть процесс формирования, организации системы управления. В свою очередь, преобразование отражает процесс дезорганизации системы управления. Период зрелости отражает стационарное состояние системы, реализацию ее потенциала. «Стационарность системы равнозначна, по-видимому, стационарности структуры». В этот период процесс организации уравновешивается равным по силе, но противоположным по направлению процессом дезорганизации.

Возникновение означает появление нового качества. Но ни одна новая система управления не возникает на пустом месте, даже если ее возникновение связано с революционным социально-экономическим преобразованием, все равно это осуществляется на базе предшествующей системы. Возникнув на основе старых управленческих отношений, система управления имеет системные качества, которые укрепляются и расширяются в процессе функционирования и развития. Постепенно новая система управления «достраивается», т. е. образует новые подсистемы, которые необходимы для реализации собственных функций и достижения поставленных целей. «В процессе развития явления обычно наблюдается такая закономерность: развитие идет вначале не за счет всех элементов, а за счет более или менее узкой группы определяющих элементов с последующим доразвитием всех остальных элементов явления»

Любая социально-экономическая система обладает исторической преемственностью. Как отмечает А. Аверьянов, процесс возникновения можно разделить на два этапа:

1) скрытый, когда в недрах старого появляются новые элементы, идет их количественный рост;

2) явный, когда новые элементы образуют новую структуру, т. е. качество».

Возникновение нового свидетельствует о том, что старое в данных условиях себя исчерпало, перестало удовлетворять потребностям субъекта управления. Это означает, что всякие организационные перестройки элементов системы ведут не к совершенствованию, а к ее преобразованию.

Возникновение и развитие системы есть возникновение и разрешение ее противоречий. Становление представляет собой противоречивое единство процессов дифференциации и интеграции: дифференциация элементов усиливает их интеграцию, а интеграция, в свою очередь, сдерживает дифференциацию. В. Свидерский пишет: «Характерной особенностью развития как усложнения выступает единство процессов возрастания многообразия структурных зависимостей, с одной стороны, и целостности элементов в рамках данной структуры, с другой». Этот дифференционно-интеграционный процесс является организационным процессом. «Процесс усложнения структуры можно охарактеризовать как процесс дифференциации и интеграции».

Зрелая система находится в устойчивом состоянии. Но это не означает остановку процесса взаимодействия противоречивых сторон данной системы, что и обусловливает дальнейшее преобразование. По мере становления системы управления развиваются ее функции. Система специализируется и начинает приспосабливаться к определенному способу взаимодействия с внешней средой. В период зрелости прекращаются процессы дифференциации: между элементами системы образуется устойчивая связь, структуризация завершается. Как и любая другая система, система управления может успешно функционировать в той среде, в которой она сформировалась. Переход системы в другую среду неизбежно вызовет ее преобразование. Таков закон существования любых систем. Но даже функционирование в благоприятных внешних условиях не исключает обострения внутренних противоречий, которые выводят ее из состояния равновесия. Система управления вступает в завершающий этап своего развития - этап преобразования.

Преобразование системы управления означает ее переход в новое качество. Причиной преобразования выступает противоречие между формой связи элементов системы и их взаимодействием с внешним окружением. Внешняя среда воздействует на систему управления таким образом, что изменяет способ взаимодействия элементов системы со средой. По словам В. Прохоренко, «изменение внутренней структуры вещи сопровождается соответствующей трансформацией совокупности ее внешних свойств, а всякому изменению внешнего мира отвечает определенный (существенный или несущественный) сдвиг во внутренней структуре данного тела».

Вместе с функциями отдельных подсистем и элементов меняются и их связи с остальными частями системы управления, которые функционируют по-прежнему. Количество старых элементов и взаимодействий уменьшается, а число новых увеличивается. Таким образом, одна система разрушается, а другая возникает. Процесс преобразования одной системы управления означает одновременный процесс возникновения новой.

Развитие связано с определенной направленностью процесса. Прогрессивное развитие характеризуется такими свойствами, как повышение уровня организации системы, ее усложнение. Главное в направлении развития - возникновение новых возможностей в реализации основных целей системы: внутренних и предъявляемых извне требований.

Развитие организации - процесс закономерного перехода управления с одного качественного уровня на другой, обеспечивающий конкурентные преимущества производства или своевременную его переориентацию на другие рынки.

В этом определении отражены прогрессивный характер развития управления и его направленность на обеспечение современных целей производственной системы.

Развивающаяся система должна удовлетворять, по крайней мере, следующим требованиям:

система должна быть открытой, т. е. обмениваться со средой веществом, энергией и информацией;

процессы, происходящие в системе, должны быть кооперативными, т. е. действия ее компонентов должны быть согласованными друг с другом;

система должна быть динамичной;

система должна находиться вдали от состояния равновесия

Главную роль здесь играют условия открытости и неравновесности, поскольку при их соблюдении остальные требования выполняются почти автоматически. Состояние равновесия может быть стационарным (устойчивым) и подвижным (неустойчивым). О стационарно равновесном состоянии говорят в том случае, если при изменении параметров системы, возникшем под влиянием внешних или внутренних возмущений, система возвращается в прежнее состояние. Состояние подвижного равновесия имеет место тогда, когда изменение параметров влечет за собой дальнейшие изменения в том же направлении и усиливается с течением времени.

Базовые свойства организации : устойчивость и гибкость

Устойчивость . Развитие реальных систем немонотонно и включает не только прогрессивные направления, но и пути деградации (которые могут смениться прогрессом, а могут и привести к краху), направления разрушения. В процессе развития, состоящего из циклически повторяющихся стадий эволюции и скачка, система постоянно переходит из устойчивого состояния в неустойчивое и обратно. Структурная и функциональная устойчивость, под которой мы понимаем способность системы сохранять свои параметры в определенной области значений, позволяющей ей поддерживать качественную определенность, в том числе состава, связей и поведения (но не равновесия!), формируется в процессе адаптации системы к изменившимся в результате катастрофы внешним и внутренним условиям и сохраняется в течение большей части эволюционной стадии.

Организация - открытая система, т. е. система, постоянно стремящаяся сохранить баланс между внутренними возможностями и внешними силами окружающей среды (т. е. самостабилизирующаяся) с целью сохранения своего устойчивого состояния. Устойчивость - способность системы приходить в равновесное состояние после воздействия внутренних и внешних (окружающей среды) возмущений. Например, А. Романцов пишет: «Устойчивость промышленного предприятия - это способность системы управления обеспечивать функционирование предприятия под влиянием внешних и внутренних факторов в состоянии равновесия и возвращать его в данное состояние после незначительных отклонений».

Любое предприятие является неким структурным образованием, обладающим системными свойствами. Важнейшим признаком системы является то, что составляющие систему элементы образуют во взаимосвязи единое целое с качественно новыми свойствами. В связи с этим следует подчеркнуть, что система есть упорядоченная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих элементов, закономерно образующих единое целое, обладающая свойствами, отсутствующими у элементов, ее образующих. Система обладает целостностью, активностью, способна к развитию и повышению своей организованности. Любая система должна соответствовать своей среде, приспосабливаться к ней, что дает возможность говорить об устойчивой организованной системе.

В данном контексте, с одной стороны, под устойчивостью можно понимать сохранение, неизменное состояние по отношению к возмущающим воздействиям внешней и внутренней среды организации, а с другой - ее можно рассматривать как процесс, своего рода движение «вперед», в результате которого происходит развитие и совершенствование организационных структур и систем.

Основываясь на существовании взаимоотношений и взаимодействия между системами, т. е. на существовании согласованного развития систем, можно утверждать, что устойчивость организации зависит от уровня организованности системы. Устойчивости всей системы способствует то, что одна часть системы усваивает то, что было отторжено другой. Кроме того, устойчивость комплекса может обеспечиваться за счет дополнительных связей с другими системами и увеличения разнообразия данной системы. Чем разнообразнее система, тем больше шансов, что один ее разрушенный элемент может быть заменен другим.

Устойчивость организации связана с ее равновесием. «Природа при всей своей бесконечности и вечности имеет начало и конец… Устойчивость - стремление к равновесию, взаимодействие начала и конца». Другими словами, нормальным состоянием системы является состояние неравновесное. Для этого есть объективные причины. В развитие этой темы следует обратить внимание на подход К. Вальтуха, который исходит из того, что в процессе производственной деятельности человек «систематически создает из предметов, находимых в природе, такие продукты, которые либо совсем не порождаются спонтанным природным формообразованием, либо порождаются лишь сравнительно редко». По его мнению, производство представляет собой производство информации. Информация же, как мера разнообразия, формирует неопределенность, относительное неравновесие.

Для сохранения системы в меняющейся внешней среде недостаточно простого обменного равновесия. Гарантией устойчивости может служить лишь возрастание суммы активностей, когда новые неблагоприятные воздействия встречают не прежнее, а возросшее сопротивление. Разрушение системы происходит именно из-за уменьшения суммы этих активностей-сопротивлений.

Развитие организации ведет к ее дальнейшему усложнению, появлению дополнительных связей, которые приводят к более устойчивым структурным соотношениям.

В действительности имеют место не абсолютно, а относительно устойчивые состояния организации. Такие состояния не являются состояниями полного равновесия, но подобны равновесным. При таком «квазиравновесном» состоянии обмен энергией между системой и окружающей средой относительно слабый, но зато имеет место относительно большая информационная связь

Действительная практическая устойчивость системы зависит не только от количества заключенных в ней активностей-сопротивлений, но и от способа их сочетания, характера их организационных связей. Чем больше неоднородность внутренних связей в системе, тем она менее устойчива, и наоборот, с возрастанием их однородности происходит увеличение устойчивости системы. В первом случае имеющиеся структурные противоречия сохраняются, и к ним добавляются все новые и новые. Во втором случае идущее разрушение отрывает от комплекса наименее прочно связанные с ним элементы, разрывает наиболее противоречивые связи. Усложнение этих связей, рост их неоднородности снижают стройность и устойчивость всей системы.

Рано или поздно развитие системы приводит к неустойчивости и кризису, поскольку части целого становятся различны, а накопившиеся системные противоречия перевешивают силу дополнительных связей между частями и ведут к их разрыву, к общему нарушению организационного единства. Структурная устойчивость обеспечивается за счет наличия механизмов, предназначенных для того, чтобы некоторые наиболее важные характеристики системы оставались практически неизменными независимо от всевозможных внешних воздействий.

Другим фактором устойчивости структуры может служить наличие в системе так называемой структурной избыточности, т. е. возможности дублирования существенных элементов системы. Такая избыточность позволяет не нарушать функционирование системы при неблагоприятных внешних воздействиях, а значит, и сохранить устойчивость структуры. Однако у такого сохранения существует предел. Если условия внешней среды выходят за те границы, в которых система с данной структурой устойчиво функционирует, то вначале наступает нарушение основных функций, а затем и структуры в целом. Во избежание такой ситуации системы могут компенсировать неблагоприятные возмущения при помощи большого числа их разновидностей, более широких границ изменений каждого возмущения и оперативности во времени.

Следует подчеркнуть, что устойчивость системы является следствием разрешения кризиса. Кризис любой системы представляет собой переход от одного этапа развития к другому, из одного качественного состояния в другое со своей критической точкой. Причиной любого кризиса является разрушение какой-либо внутренней связи, приводящее к потере устойчивости того равновесия, в котором находилась система.

Результатом любого кризиса всегда является либо преобразование системы, либо ее распад. Если система не разрушается, а развивается далее, то устранение противоречий достигается установлением связей между разошедшимися частями системы. В результате такого структурного преобразования комплекса возникает организационный комплекс, приспособленный к среде и соответствующий ей.

Однако не всякая система может успешно пройти этот путь самостоятельно, порой его результатом является признание экономической системы (организации) несостоятельной, что влечет ее ликвидацию. Поэтому меры, направленные на поддержание устойчивости функционирования организации, можно рассматривать в качестве антикризисных. Обеспечивать устойчивость функционирования системы должна система управления изменениями.

Гибкость . Понятию «гибкость» сопутствуют следующие основные признаки: воздействие на систему, изменение свойств или поведения системы, включая адаптацию, и наличие пределов изменения. Совокупность этих признаков позволяет дать субстанциональное определение гибкости.

Гибкость - способность системы, подвергнутой определенному воздействию, нормативно или адаптивно изменять свое состояние и (или) поведение в пределах, обусловленных критическими значениями параметров системы.

Организационный процесс должен обладать гибкостью, т. е. способностью к оперативным изменениям в ходе своего осуществления. С учетом этого выделяют гибкость ориентации процесса и гибкость его реализации. Таким образом, в данном случае гибкость рассматривается как один из важнейших инструментов процессуализации организации.

Свойство гибкости в организации как системе обеспечивается многими факторами, среди которых следует выделить:

принципы построения организационных структур;

технологическую (производственную) гибкость, которая оценивает технологию производства, определяет, насколько быстро можно перестроиться на выпуск новой продукции;

уровень квалификации работников;

современные средства коммуникации;

характер производственных отношений, включая стиль руководства, организационную культуру, психологический климат в коллективе, наличие неформальных групп и т. д.

Экономические признаки гибкости . На страте экономических факторов рассматривается эластичность, гибкость производства, определяемая природой хозяйственного механизма. Значение исследований экономических признаков гибкости в условиях полного хозяйственного расчета и самофинансирования возрастает. Приведем сформулированные В. Немчиновым признаки гибкости, которые связаны с предпосылками приближения цен к стоимости:

совпадение производства и потребления в целом и по отдельным продуктам;

пропорциональное развитие отдельных производств;

покрытие друг другом спроса и предложения.

Содержание понятия гибкости на экономической страте определяет возможности вовлечения в производство дополнительных ресурсов, изменения функций производственной системы, а также ее структуры. Вовлечение в производство дополнительных ресурсов, например дополнительного оборудования, создание новых мощностей не всегда оправдано. Поэтому возрастает экономическое значение использования фиксированных ресурсов производства, обеспечивающих его гибкость по отношению к выявленному платежеспособному спросу. Такую ситуацию можно обеспечить определенным запасом гибкости, который выражается в функциональных возможностях производственной системы.

Функциональные признаки гибкости . Одним из первых признаков, относящихся к функциональной гибкости производственных систем, следует назвать универсальность . Она обеспечивается соответствующей структурой ГПС и тем набором технологических операций, которые заложены в систему. Кроме того, в многомашинной системе универсальность определяется набором различных последовательностей операций. Предположим, что в системах 1 и 2 могут выполняться три вида операций: А, В, С. Система 1 может производить операции только в технологической последовательности АВС, а система 2 способна производить операции в технологических последовательностях АВС, ВСА, САВ, ВАС. Таким образом, можно утверждать, что система 2 более гибкая, чем система 1, а производственная гибкость определяется не только набором всех операций, но и набором их последовательностей. Универсальность как составляющая функциональной гибкости имеет пределы, обусловленные физическими возможностями системы.

Существенным признаком функциональной гибкости является адаптивность управления , которая обеспечивает выполнение технологической операции по заданной программе в условиях неполной априорной информации об управляемом процессе, а также работу системы в условиях изменения самой программы, причем когда стратегия изменения программы заранее неизвестна. Этот признак обеспечивается возможностями управляющих вычислительных машин, средствами автоматики и др.

Необходимо выделить и такой важный функциональный признак, как способность оптимизировать производственный процесс , в том числе и в случае непредвиденных ситуаций. Этот признак обеспечивается математическим моделированием. Поскольку в практике чаще всего встречаются стохастические задачи, одним из основных средств их решения для ГПС могут быть методы теории массового обслуживания.

Структурные признаки гибкости . Структурная гибкость предполагает также перестройки, которые затрагивают технологическую компоновку и конструктивные связи всей системы или ее отдельных элементов. К ним, в частности, относятся:

переналадка для обработки новой детали в пределах заданной номенклатуры;

перестройка для выпуска новой продукции;

перестройка в случае непредвиденных ситуаций, например при выходе из строя части оборудования.

Такие перестройки сопровождаются сменой оснастки, изменением количества оборудования, занятого в технологическом процессе, изменением его компоновки, сменой видов производственных механизмов.

Характерными структурными признаками ГПС являются модульность оборудования , разветвленность транспортных коммуникаций , резервирование оборудования .