1.3. Суть системного подхода Говорят, истина лежит между двумя противоположными мнениями. Неверно! Между ними лежит проблема. Иоганн Вольфганг Гёте Потребность в использовании системного подхода обострилась в связи с необходимостью управления объектами, имеющими

Базовые способы подписки Форма регистрации/заказа Если на вашем сайте предусмотрен личный кабинет, где пользователь может отслеживать заказы, накапливать скидку и редактировать персональные данные, проверьте, снабжена ли форма регистрации в таком кабинете

3.5. Базовые структуры управления Общим явлением для всех рассмотренных процессов является то, что любые универсумные элементы являются управляемыми. Причём, в зависимости от своего положения в модульной сетке универсума, создаваемые ими структуры обладают

Знание некоторых принципов легко возмещает незнание некоторых фактов.

К. Гельвеций

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

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

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

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

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

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

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

Многие великие истины были сначала кощунством.

Б. Шоу

2. Реальности, модели, системы

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

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

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

2.1. Реальности

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

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

2.2. Модели

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

2.3. Системы

Введя таким образом понятие системы, можно предложить такое определение:

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

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

Рис. 1. Элементарная система

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

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

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

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

Рис. 2. Подсистема, система, надсистема.

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

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

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

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

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

Рис. 3. Межэлементный обмен в системах

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Рис. 4. Пример многоуровневой, иерархической системы

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

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

Л. Н. Гумилев

3. Системные принципы

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

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

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

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

Две составляющих процесса целеполагания определяют два возможных способа постановки цели.

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

Примеры этих двух способов целеполагания:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип многообразия - чем многообразнее система, тем она устойчивее.

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

Принцип энтропии - изолированная (закрытая) система погибает.

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип развития - живуча только развивающаяся система.

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

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

Принцип отсутствия лишнего - лишний элемент системы погибает.

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

Принцип агонии - ничто не гибнет без борьбы.

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

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

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

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

Принцип нелинейности - реальные системы всегда нелинейны.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип асимметрии - всякие взаимодействия асимметричны.

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

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

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

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

Г. Лихтенберг

4. Системный подход - что же это такое?

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

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

Литература

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

Вопрос №1. Системный подход и его реализация в СМК.

Системный подход - это совокупность некоторых общих принципов, предопределяющих научную и практическую деятельность при анализе и синтезе сложных систем, которые вытекают из особенностей представления сложных объектов. При исследовании объекта создается его абстрактное представление в виде системы, цель которого - служить инструментом для описания, понимания и изменения рассматриваемого объекта.

Системный подход базируется на двух постулатах.

Постулаты системного подхода.

Постулат 1. Любая система может быть описана в терминах системных объектов, свойств и связей.

Постулат 2. Структура функции системы и решения проблемы является стандартной для любых систем и любых проблем.

К числу принципов системного подхода относятся принципы:

Принцип цели ориентирует на то, что, прежде всего, необходимо выявить цель (предназначение) системы.

Принцип целостности предполагает, что исследуемый объект рассматривается или выделяется из совокупности объектов как нечто целое по отношению к окружающей среде, имеющее свои специфические функции и развивающееся по своим законам.

Принцип сложности указывает на необходимость рассматривать объект как сложную совокупность различных элементов, находящихся в разнообразных связях между собой и со средой. Каждому элементу присуща неисчерпаемая сложность, поэтому необходимо выполнить его упрощение до уровня сохранения объектом своих существенных свойств: выявление простого в сложном и показ сложности в простом .

Принцип историзма требует, чтобы каждый объект рассматривался исторически с точки зрения того, как он возник и какие этапы прошел до момента исследования.

Принцип двойственности предполагает, что систему необходимо рассматривать как самостоятельную систему, так и как подсистему более высокого уровня иерархии.

Принцип всесторонности указывает на то, объект необходимо изучать со всех сторон.

Принцип множественности утверждает, что при исследовании объекта необходимо использовать множество моделей.

Принцип динамизма требует, чтобы все свойства объекта рассматривались как изменяющиеся.

Принцип сходства предполагает использование ранее полученных результатов при изучении других сходных объектов.

С прикладной точки зрения системный подход состоит в определенной направленности и последовательности исследования объектов, которое обычно реализуется в шесть этапов.

1 этап. Четкое определение цели исследования объекта, т.е. с какой целью проводится исследование.

2 этап. Точное и полное определение цели функционирования объекта с позиций системы более высокого уровня. Необходимо определить общие и частные цели, осуществимость, требуемые ресурсы для осуществления цели, причем все это необходимо делать взаимосвязанно.

3 этап. Выделение и изучение структуры системы, и среды. Выделение системы осуществляется разделением (точным) на две части. Процедура не формальная, носит итеративный характер. Основой отнесения элементов к системе и среде является характер связей между элементами. Так как внутренние связи значительно сильнее внешних, то это дает право относить элементы с внутренними связями к системе. При этом определяется состав системы, состав среды, характер внутренних и внешних связей. Процесс выделения элементов и связей называется структуризацией.

4 этап. Последовательное раскрытие механизма функционирования системы. При этом рассматривается функционирование всей системы в целом и функционирование ее отдельных подсистем; определяется набор функций и их возможные изменения на различных этапах исследования, а также взаимодействие элементов системы между собой и со средой. В результате работы по этапу должны быть получены: набор функций, которые реализует система; функции отдельных подсистем; функции отдельных элементов; описание процесса функционирования системы в целом.

5 этап. Система рассматривается на всех этапах жизненного цикла: происхождение, развитие, разрушение (гибель).

6 этап. Осуществляется сравнение системы с другими, в какой то степени близкими ей системами для обнаружения сходства. В случае обнаружения сходства, полученные ранее свойства переносятся или могут быть перенесены на систему и (или) наоборот.

Вопрос №2. Внутренний аудит. Требования. Документирование. Порядок проведения.

В менеджменте качества применяется три основных вида аудита, которые разделяются в зависимости от того, в чьих интересах действуют аудиторы.

Один из них относится к внутреннему аудиту, два других являются внешними аудитами:

§ Аудит первой стороны

§ Аудит второй стороны

§ Аудит третьей стороны

Аудит первой стороны - это внутренний аудит, при котором организация проверяет сама себя. Если организация обратится к сторонней организации для проведения аудита своей системы качества, то такой аудит все равно рассматривается как аудит первой стороны. Кроме того, для проведения аудитов организация может приглашать сторонних специалистов. В любом случае такие аудиты будут являться аудитом первой стороны – т.к. сторонние специалисты, либо сторонняя организация действуют в интересах проверяемой организации.

С некоторой долей условности все определения понятия «система» можно разделить на три группы.

Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают систему каккомплекс процессов, явлений и связей между ними, которые существуют объективно, независимо от наблюдателя .

Определения второй группы рассматривают системукак инструмент, способ исследования процессов и явлений . Наблюдатель, имея перед собой цель, конструирует систему как некоторое абстрактное отображение реальных объектов.

Третья группа определений представляет компромисс между двумя первыми. Система здесь -искусственно создаваемый комплекс элементов (людей, процедур, технологий, научных теорий и т.п.), предназначенный для решения сложной организационной, технической, экономической задачи. Следовательно, наблюдатель не только выделяет систему из среды, но и создает, синтезирует ее.

Рассмотрим основные понятия теории систем, к которым наряду с системой в первую очередь следует отнести такие категории, как «среда», «элемент», «связи», «структура».

Под системой чаще всего понимают целостное множество взаимосвязанных элементов, обладающее свойствами, отличными от свойств элементов, образующих это множество.

Среда есть все то, что воздействует на систему, но неподконтрольно ей. Воздействиесреды на систему называют входными воздействиями, или входами; воздействиесистемы на среду - выходные воздействия, реакция системы, или выходы.

С учетом определения среды можно дать следующее определение системы. Система - это целостное структурное образование, выделяемое исследователем из окружающей среды на основе единства функционирования множества взаимосвязанных объектов в качестве элементов, обладающих определенными свойствами, связями и отношениями.

В качестве элемента системы рассматривается объект, относительно самостоятельный и не подлежащий дальнейшему расчленению на том или ином уровне рассмотрения, выполняющий определенные функции, находящийся во взаимосвязи с другими объектами, составляющими систему.

Разделение объектов на элементы и системы относительно. Каждая система может быть представлена как элемент системы большего масштаба (суперсистемы), а элемент в свою очередь можно рассматривать в качестве относительно самостоятельной системы.

Выделение элементов в очень сложных системах опосредуется расчленением системы на подсистемы, которые представляют собой относительно самостоятельные части системы, подлежащие дальнейшему расчленению.

Понятие «элемент системы» применяется в системных исследованиях для определения способа отделения части от целого.

Элементами системы могут быть как подсистемы, так и ее компоненты в зависимости от тех свойств, которыми обладает выделенный элемент системы.

Понятие «подсистема» подразумевает выделение относительно независимой части системы, которая сама обладает свойствами объекта-системы. К ним можно отнести наличие структурной целостности, подцелей функционирования и коммуникативности с другими подсистемами (элементами). Сама подсистема должна состоять из неоднородных элементов, т.е. обладающих разными свойствами.

Функционирование системы как единого целого обеспечивается связями между элементами.

Связь - это перенос материальных, энергетических или информационных компонентов из одного объекта в другой. Связь - это функциональная характеристика элемента, а отношение -структурная.

Принято понятие «связь» отождествлять с динамичным состоянием элементов, которое определяется целями функционирования и методами управления в процессе установления связи.

Понятие «отношение» характеризуется статикой строения самого элемента, т.е. его структурой. В теории логики принято «отношение» рассматривать как соотношение, соподчинение одного свойства элемента другому. Такое соотношение тоже основывается на разных видах связей, например в микроэлементах. Понятие «отношение» можно рассматривать как «связи строения» элемента.

Связи делятся на внутренние - когда такой перенос компонентов происходит между элементами системы, и внешние -когда выход одной системы становится входом в другую.

Такую связь принято называть прямой связью (например, поставки ресурсов организации). Помимо нее существует еще и обратная связь. Прямая связь обеспечивает передачу воздействия, информации с выхода одного элемента на вход другого, а обратная ~ с выхода некоторого элемента на вход того же элемента.

Понятие «связь» определяется как проявление свойств коммуникации самого элемента с его окружением. Связь осуществляется на основе закона обмена энергией, информацией и веществом в процессе динамического развития самого элемента. Понятие «связь» описывает степень ограничения свободного развития самого элемента. Все элементы любой системы всегда вступают во взаимодействие друг с другом, теряя при этом некоторые из своих свойств. Наличие свойств связей у элемента (коммуникации) обеспечивает его жизнедеятельность.

Следовательно, понятие «связь» определяет функционально-процессуальную характеристику системы, а понятие «отношение» - функционально-структурную характеристику.

В рамках системных исследований понятие «связь» имеет наибольшее значение, так как в процессе взаимодействия элементов в системе устанавливаются алгоритмы их совместного функционирования.

По своему характеру связи могут быть положительными, отрицательными и гармонизированными.

Под положительной связью понимается результат взаимодействия элементов, в процессе которого не нарушается внутренняя структура самих элементов, и этот результат дает импульс к дальнейшему развитию элементов и всей системы.

Под отрицательной связью понимается результат взаимодействия элементов, в процессе которого происходит разрушение как самого элемента, так и всей системы.

Под гармонизированной связью понимается устойчивое динамическое состояние развития элементов в результате их взаимодействия.

В системах различной природы всегда существуют разные виды связей, за счет которых обеспечивается сохранение целостного образования.

Состав элементов и способ их объединения определяют структуру системы. Формально ее часто представляют в виде граф, где вершины соответствуют элементам системы, а дуги - их связям. Особое место среди структур разных типов занимают иерархические структуры.

Как было отмечено, понятие «отношение» в качестве внутренней связи между элементами системы логически связано с понятием «структура».

Понятие «структура» означает строение, расположение, порядок. Структура отражает взаимосвязи и взаимоотношения между элементами системы, которые устанавливают порядок ее строения. Структуру системы принято описывать видом связей и отношений (иерархия связей) между ее элементами. Структура описывает внутреннее строение (состояние) системы. Структуры могут быть как статические, так и динамические. Одна и та же система может быть описана разными видами структур в зависимости от аспектов и стадий исследования или проектирования в пространстве и времени.

Структуры систем могут описывать состояние системы, ее поведение, условия ее равновесия, устойчивости и развития.

Под состоянием системы принято понимать ее описание в определенный момент времени как «статичной фотографии». В таком состоянии все элементы имеют статичные входные и выходные параметры.

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

Интерес к системному подходу объясняется тем, что с его помощью можно решать задачи, не решаемые традиционными методами.

Системный подход позволяет строить многофакторные модели, характерные для социально-экономических систем, к которым относятся организации, и формирует системное мышление, необходимое их руководителям, что повышает эффективность принимаемых решений.

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

Для системного подхода характерна формальная строгость, которой нет у комплексного подхода. Системный подход рассматривает исследуемые организации как системы, состоящие из структурированных и функционально организованных подсистем (или элементов). Комплексный подход используется не столько в отношении объектов с позиций целостности, сколько для разностороннего рассмотрения исследуемого объекта. Признаки и свойства этих подходов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Сопоставление комплексного и системного подходов

Разделение системы на части (на элементы) может быть выполнено в различных вариантах и неограниченное число раз. Важные факторы здесь - стоящая перед исследователем цель и тот язык, на котором производится описание исследуемой системы.

Системность заключается в стремлении исследовать объект с разных сторон.