Зубы

Основы теории систем. История возникновения общей теории систем

1986 Энтони Уилдэн разрабатывает теорию контекста

1988 Учреждение Международного общества по наук о системах (ISSS)

1990 Начало исследования сложных адаптивных систем (в частности, Мюррей Гелл-Манн)

Предыстория

Как и всякая научная концепция, общая теория систем базируется на результатах предыдущих исследований. Исторически «зачатки исследования систем и структур в общем виде возникли достаточно давно. С конца XIX века эти исследования приняли систематический характер (А.Эспинас, Н. А. Белов, А. А. Богданов, Т.Котарбиньский, М.Петрович и др.)» . Так, Л. фон Берталанфи указывал на глубинную связь теории систем с философией Г. В. Лейбница и Николая Кузанского : «Конечно, как и любое другое научное понятие, понятие системы имеет свою долгую историю… В этой связи необходимо упомянуть „натуральную философию“ Лейбница, Николая Кузанского с его совпадением противоположностей, мистическую медицину Парацельса, предложенную Вико и Ибн-Халдуном версию истории последовательности культурных сущностей, или „систем“, диалектику Маркса и Гегеля…» . Одним из непосредственных предшественников Берталанфи является «Тектология » А. А. Богданова , не утратившая теоретической ценности и значимости и в настоящее время. Предпринятая А. А. Богдановым попытка найти и обобщить общеорганизационные законы, проявления которых прослеживаются на неорганическом, органическом, психическом, социальном, культурном и пр. уровнях, привела его к весьма значительным методологическим обобщениям, открывшим путь к революционным открытиям в области философии, медицины, экономики и социологии. Истоки идей самого Богданова также имеют развитую предысторию, уходящую в труды Г. Спенсера , К. Маркса и других ученых. Идеи Л. фон Берталанфи, как правило, являются дополнительными по отношению к идеям А. А. Богданова (например, если Богданов описывает «дегрессию» как эффект, Берталанфи исследует «механизацию» как процесс).

Непосредственные предшественники и параллельные проекты

Малоизвестным и поныне остаётся факт, что уже в самом начале XX века русский физиолог Владимир Бехтерев , совершенно независимо от Александра Богданова, обосновал 23 универсальных закона и распространил их на сферы психических и социальных процессов . Впоследствии ученик академика Павлова Пётр Анохин строит «теорию функциональных систем», близкую по уровню обобщённости к теории Берталанфи . Нередко в роли одного из основателей теории систем фигурирует основатель холизма Ян Христиан Смэтс . Кроме того, во многих исследованиях по праксеологии и научной организации труда нередко можно встретить указания на Тадеуша Котарбинского , Алексея Гастева и Платона Керженцева , причисляемых к основоположникам системно-организационного мышления.

Деятельность Л. фон Берталанфи и International Society for the General Systems Sciences

Общая теория систем была предложена Л. фон Берталанфи в 1930-е годы . Идея наличия общих закономерностей при взаимодействии большого, но не бесконечного числа физических, биологических и социальных объектов была впервые высказана Берталанфи в 1937 году на семинаре по философии в Чикагском университете . Однако первые его публикации на эту тему появились только после Второй мировой войны . Основной идеей Общей теории систем, предложенной Берталанфи, является признание изоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов. Фон Берталанфи также ввёл понятие и исследовал «открытые системы » - системы, постоянно обменивающиеся веществом и энергией с внешней средой.

Общая теория систем и Вторая мировая война

Интеграция этих научно-технических направлений в основной состав общей теории систем обогатила и разнообразила её содержание.

Послевоенный этап развития теории систем

В 50-70-е годы XX века был предложен ряд новых подходов к построению общей теории систем учеными, принадлежащими к следующим областям научного знания:

Синергетика в контексте теории систем

Нетривиальные подходы к изучению сложных системных образований выдвигает такое направление современной науки, как синергетика , предлагающая современную интерпретацию таких феноменов, как самоорганизация , автоколебания и коэволюция . Такие учёные, как Илья Пригожин и Герман Хакен , обращаются в своих исследования к динамике неравновесных систем , диссипативных структур и производства энтропии в открытых системах. Известный советский и российский философ Вадим Садовский комментирует ситуацию следующим образом:

Общесистемные принципы и законы

Как в трудах Людвига фон Берталанфи и в сочинениях Александра Богданова, так и в трудах менее значительных авторов, рассматриваются некоторые общесистемные закономерности и принципы функционирования и развития сложных систем. Среди таковых традиционно принято выделять:

«гипотеза семиотической непрерывности». «Онтологическая ценность системных исследований, как можно думать, определяется гипотезой, которую можно условно назвать „гипотезой семиотической непрерывности“. Согласно этой гипотезе, система есть образ её среды. Это следует понимать в том смысле, что система как элемент универсума отражает некоторые существенные свойства последнего»: :93 . «Семиотическая» непрерывность системы и среды распространяется и за пределы структурных особенностей систем. «Изменение системы есть одновременно и изменение её окружения, причём источники изменения могут корениться как в изменениях самой системы, так и в изменениях окружения. Тем самым исследование системы позволило бы вскрыть кардинальные диахронические трансформации окружения» :94 ;
«принцип обратной связи». Положение, согласно которому устойчивость в сложных динамических формах достигается за счёт замыкания петель обратной связи: «если действие между частями динамической системы имеет этот круговой характер, то мы говорим, что в ней имеется обратная связь» :82 . Принцип обратной афферентации, сформулированный академиком Анохиным П. К., являющийся в свою очередь конкретизацией принципа обратной связи, фиксирует что регулирование осуществляется «на основе непрерывной обратной информации о приспособительном результате» ;
«принцип организационной непрерывности» (А. А. Богданов) утверждает, что любая возможная система обнаруживает бесконечные «различия» на её внутренних границах, и, как следствие, любая возможная система принципиально разомкнута относительно своего внутреннего состава, и тем самым она связана в тех или иных цепях опосредования со всем универсумом - со своей средой, со средой среды и т. д. Данное следствие эксплицирует принципиальную невозможность «порочных кругов», понятых в онтологической модальности. «Мировая ингрессия в современной науке выражается как принцип непрерывности . Он определяется различно; тектологическая же его формулировка проста и очевидна: между всякими двумя комплексами вселенной, при достаточном исследовании устанавливаются промежуточные звенья, вводящие их в одну цепь ингрессии » :122 ;
«принцип совместимости» (М. И. Сетров), фиксирует, что «условием взаимодействия между объектами является наличие у них относительного свойства совместимости» , то есть относительной качественной и организационной однородности;
«принцип взаимно-дополнительных соотношений» (сформулировал А. А. Богданов), дополняет закон расхождения, фиксируя, что «системное расхождение заключает в себе тенденцию развития, направленную к дополнительным связям » :198 . При этом смысл дополнительных соотношений целиком «сводится к обменной связи : в ней устойчивость целого, системы, повышается тем, что одна часть усваивает то, что дезассимилируется другой, и обратно. Эту формулировку можно обобщить и на все и всякие дополнительные соотношения» :196 . Дополнительные соотношения являются характерной иллюстрацией конституирующей роли замкнутых контуров обратных связей в определении целостности системы. Необходимой «основой всякой устойчивой системной дифференциации является развитие взаимно-дополнительных связей между её элементами» . Данный принцип применим по отношению ко всем деривативам сложно организованных систем;
«эакон необходимого разнообразия» (У. Р. Эшби). Весьма образная формулировка этого принципа фиксирует, что «только разнообразие может уничтожить разнообразие» :294 . Очевидно, что рост разнообразия элементов систем как целых может приводить как к повышению устойчивости (за счёт формирования обилия межэлементных связей и обусловливаемых ими компенсаторных эффектов), так и к её снижению (связи могут и не носить межэлементного характера в случае отсутствия совместимости или слабой механизации, напр., и приводить к диверсификации);
«закон иерархических компенсаций» (Е. А. Седов) фиксирует, что «действительный рост разнообразия на высшем уровне обеспечивается его эффективным ограничением на предыдущих уровнях» . «Этот закон, предложенный российским кибернетиком и философом Е.Седовым, развивает и уточняет известный кибернетический закон Эшби о необходимом разнообразии» . Из данного положения следует очевидный вывод: поскольку в реальных системах (в собственном смысле этого слова) первичный материал однороден, следовательно, сложность и разнообразие воздействий регуляторов достигается лишь относительным повышением уровня его организации. Ещё А. А. Богданов неоднократно указывал, что системные центры в реальных системах оказываются более организованными, чем периферические элементы: закон Седова лишь фиксирует, что уровень организации системного центра с необходимость должен быть выше по отношению к периферическим элементам. Одной из тенденций развития систем является тенденция прямого понижения уровня организации периферических элементов, приводящая к непосредственному ограничению их разнообразия: «только при условии ограничения разнообразия нижележащего уровня можно формировать разнообразные функции и структуры находящихся на более высоких уровнях» , т.о. «рост разнообразия на нижнем уровне [иерархии] разрушает верхний уровень организации» . В структурном смысле закон означает, что «отсутствие ограничений… приводит к деструктурализации системы как целого» , что приводит к общей диверсификации системы в контексте объемлющей её среды;
«принцип моноцентризма» (А. А. Богданов), фиксирует, что устойчивая система «характеризуется одним центром, а если она сложная, цепная, то у неё есть один высший, общий центр» :273 . Полицентрические системы характеризуются дисфункцией процессов координации, дезорганизованностью, неустойчивостью и т. д. Подобного рода эффекты возникают при наложении одних координационных процессов (пульсов) на другие, чем обусловлена утрата целостности;
«закон минимума» (А. А. Богданов), обобщающий принципы Либиха и Митчерлиха, фиксирует: «устойчивость целого зависит от наименьших относительных сопротивлений всех его частей во всякий момент » :146 . «Во всех тех случаях, когда есть хоть какие-нибудь реальные различия в устойчивости разных элементов системы по отношению к внешним воздействиям, общая устойчивость системы определяется наименьшей её частичной устойчивостью» . Именуемое также «законом наименьших относительных сопротивлений», данное положение является фиксацией проявления принципа лимитирующего фактора: темпы восстановления устойчивости комплекса после нарушающего её воздействия определяются наименьшими частичными, а так как процессы локализуются в конкретных элементах, устойчивость систем и комплексов определены устойчивостью слабейшего её звена (элемента);
«принцип внешнего дополнения» (выведен С. Т. Биром) «сводится к тому, что в силу теоремы неполноты Гёделя любой язык управления в конечном счёте недостаточен для выполнения перед ним задач, но этот недостаток может быть устранён благодаря включению „чёрного ящика“ в цепь управления» . Непрерывность контуров координации достигается лишь посредством специфического устройства гиперструктуры, древовидность которой отражает восходящую линию суммации воздействий. Каждый координатор встроен в гиперструктуру так, что передаёт по восходящей лишь частичные воздействия от координируемых элементов (например, сенсоров). Восходящие воздействия к системному центру подвергаются своеобразному «обобщению» при суммации их в сводящих узлах ветвей гиперструктуры. Нисходящие по ветвям гиперструктуры координационные воздействия (например, к эффекторам) асимметрично восходящим подвергаются «разобобщению» локальными координаторами: дополняются воздействиями, поступающими по обратным связям от локальных процессов. Иными словами, нисходящие от системного центра координационные импульсы непрерывно специфицируются в зависимости от характера локальных процессов за счёт обратных связей от этих процессов.
«теорема о рекурсивных структурах» (С. Т. Бир) предполагает, что в случае, «если жизнеспособная система содержит в себе жизнеспособную систему, тогда их организационные структуры должны быть рекурсивны» ;
«закон расхождения» (Г.Спенсер), также известный как принцип цепной реакции: активность двух тождественных систем имеет тенденцию к прогрессирующему накоплению различий. При этом «расхождение исходных форм идёт „лавинообразно“, вроде того как растут величины в геометрических прогрессиях, - вообще, по типу ряда, прогрессивно восходящего» :186 . Закон имеет и весьма продолжительную историю: «как говорит Г. Спенсер, „различные части однородной агрегации неизбежно подвержены действиям разнородных сил, разнородных по качеству или по напряжённости, вследствие чего и изменяются различно“. Этот спенсеровский принцип неизбежно возникающей разнородности внутри любых систем… имеет первостепенное значение для тектологии» . Ключевая ценность данного закона заключается в понимании характера накопления «различий», резко непропорционального периодам действия экзогенных факторов среды.
«закон опыта» (У. Р. Эшби) охватывает действие особого эффекта, частным выражением которого является то, что «информация, связанная с изменением параметра, имеет тенденцию разрушать и замещать информацию о начальном состоянии системы» :198 . Общесистемная формулировка закона, не связывающая его действие с понятием информации, утверждает, что постоянное «единообразное изменение входов некоторого множества преобразователей имеет тенденцию уменьшать разнообразие этого множества » :196 - в виде множества преобразователей может выступать как реальное множество элементов, где воздействия на вход синхронизированы, так и один элемент, воздействия на который рассредоточены в диахроническом горизонте (если линия его поведения обнаруживает тенденцию возврата к исходному состоянию, и т.с. он описывается как множество). При этом вторичное, дополнительное «изменение значения параметра делает возможным уменьшение разнообразия до нового, более низкого уровня » :196 ; более того: сокращение разнообразия при каждом изменении обнаруживает прямую зависимость от длины цепи изменений значений входного параметра. Данный эффект в рассмотрении по контрасту позволяет более полным образом осмыслить закон расхождения А. А. Богданова - а именно положение, согласно которому «расхождение исходных форм идёт „лавинообразно“» :197 , то есть в прямой прогрессирующей тенденции: поскольку в случае единообразных воздействий на множество элементов (то есть «преобразователей») не происходит увеличения разнообразия проявляемых ими состояний (и оно сокращается при каждой смене входного параметра, то есть силы воздействия, качественных сторон, интенсивности и т. д.), то к первоначальным различиям уже не «присоединяются несходные изменения» :186 . В этом контексте становится понятным, почему процессы, протекающие в агрегате однородных единиц имеют силу к сокращению разнообразия состояний последних: элементы подобного агрегата «находятся в непрерывной связи и взаимодействии, в постоянной конъюгации, в обменном слиянии активностей. Именно постольку же и происходит, очевидно выравнивание развивающихся различий между частями комплекса» :187 : однородность и однотипность взаимодействий единиц поглощают какие-либо внешние возмущающие воздействия и распределяют неравномерность по площади всего агрегата.
«принцип прогрессирующей сегрегации» (Л. фон Берталанфи ) означает прогрессирующий характер потери взаимодействий между элементами в ходе дифференциации, однако к оригинальной версии принципа следует добавить тщательно замалчиваемый Л. Фон Берталанфи момент: в ходе дифференциации происходит становление опосредованных системным центром каналов взаимодействий между элементами. Понятно, что происходит потеря лишь непосредственных взаимодействий между элементами, что существенным образом трансформирует принцип. Данный эффект оказывается потерей «совместимости» . Является немаловажным то обстоятельство, что сам процесс дифференциации в принципе нереализуем вне централистически регулируемых процессов (в противном случае координация развивающихся частей оказалась бы невозможной): «расхождение частей» с необходимость не может быть простой потерей взаимодействий, и комплекс не может превращаться в некое множество «независимых каузальных цепей» , где каждая такая цепь развивается самостоятельно вне зависимости от остальных. Непосредственные взаимодействия между элементами в ходе дифференциации действительно ослабевают, однако не иначе как по причине их опосредования центром.
«принцип прогрессирующей механизации» (Л. фон Берталанфи) является важнейшим концептуальным моментом. В развитии систем «части становятся фиксированными по отношению к определённым механизмам» . Первичные регуляции элементов в исходном агрегате «обусловлены динамическим взаимодействием внутри единой открытой системы, которая восстанавливает свое подвижное равновесие. На них накладываются в результате прогрессирующей механизации вторичные механизмы регуляции, управляемые фиксированными структурами преимущественно типа обратной связи» . Существо этих фиксированных структур было обстоятельно рассмотрено Богдановым А. А. и наименовано «дегрессией»: в ходе развития систем формируются особые «дегрессивные комплексы», фиксирующие процессы в связанных с ними элементах (то есть ограничивающие разнообразие изменчивости, состояний и процессов). Таким образом, если закон Седова фиксирует ограничение разнообразия элементов нижних функционально-иерархических уровней системы, то принцип прогрессирующей механизации обозначает пути ограничения этого разнообразия - образование устойчивых дегрессивных комплексов: «„скелет“, связывая пластичную часть системы, стремится удержать её в рамках своей формы, а тем самым задержать её рост, ограничить её развитие» , снижение интенсивности обменных процессов, относительная дегенерация локальных системных центров и т. д. Следует заметить, что функции дегрессивных комплексов не исчерпываются механизацией (как ограничением разнообразия собственных процессов систем и комплексов), но также распространяются на ограничение разнообразия внешних процессов.
«принцип актуализации функций» (впервые сформулировал М. И. Сетров) также фиксирует весьма нетривиальное положение. «Согласно этому принципу объект выступает как организованный лишь в том случае, если свойства его частей (элементов) проявляются как функции сохранения и развития этого объекта» , или: «подход к организации как непрерывному процессу становления функций её элементов может быть назван принципом актуализации функций» .Таким образом, принцип актуализации функций фиксирует, что тенденция развития систем есть тенденция к поступательной функционализации их элементов; само существование систем и обусловлено непрерывным становлением функций их элементов.

Общая теория систем и другие науки о системах

Приведенные выше закономерности образования и функционирования систем позволяют сформулировать ряд основных принципов общей теории систем и системной динамики.

1. Любая система выступает как триединство цели, функции и структуры. При этом функция порождает систему, структура же интерпретирует ее функцию, а иногда и цель.

В самом деле, даже внешний вид предметов нередко свидетельствует об их предназначении. В частности, нетрудно догадаться о том, что карандаш используется для рисования и письма, а линейка для измерений и графических работ.

2. Система (целое) - больше, чем сумма образующих ее компонентов (частей), поскольку обладает эмерджентным (неаддитивным) интегральным свойством, отсутствующим у ее элементов.

Эмерджентность наиболее ярко проявляется, например, при получении органами чувств человека какой-либо информации из окружающей его среды. Если глаза воспринимают примерно 45 % информации, а уши - 15 %, то вместе - не 60 %, а 85 %. Именно в результате появления нового качества люди создают малые группы и большие сообщества: семью - для рождения здоровых детей и их полноценного воспитания; бригаду - для производительной работы; политическую партию - для прихода к власти и ее удержания; государственные институты - для повышения жизнеспособности нации.

3. Система не сводится к сумме своих компонентов и элементов. Поэтому любое ее механическое расчленение на отдельные части приводит к утрате существенных свойств системы.

4. Система предопределяет природу ее частей. Появление в системе инородных частей завершается либо их перерождением или отторжением, либо гибелью самой системы.

5. Все компоненты и элементы системы взаимосвязаны и взаимозависимы. Воздействие на одну часть системы всегда сопровождается реакцией со стороны других.

Данное свойство систем необходимо не только для повышения их устойчивости и стабильности, но и для наиболее экономного сохранения живучести. Не секрет, что люди, допустим, с ослабленным зрением, как правило, лучше слышат, а лишенные каких-либо талантов - обладают более терпимым характером.

6. Система и ее части непознаваемы вне своего окружения, которое целесообразно делить на ближнее и дальнее. Связи внутри системы и между нею и ближним окружением всегда более существеннее всех остальных.

1.15. Управление – свойство человеческого общества

Управление существовало на всех этапах развития человеческого общества, т.е. управление внутренне присуще обществу и является его свойством. Это свойство имеет всеобщий характер и вытекает из системной природы общества, из общественного коллективистского труда людей, из необходимости общаться в процессе труда и жизни, обмениваться продуктами своей материальной и духовной деятельности – акад. В.Г.Афанасьев.

Управление можно определить как специфическую функцию, которая возникает одновременно с организацией предприятия и является своеобразным инструментом этой организации. В данном случае под управлением понимают целенаправленное воздействие на объекты, обеспечивающее достижение заранее заданных конечных результатов. Учет общих законов и принципов управления на производстве является важным условием повышения уровня безопасности и совершенствования условий труда. Знание основных положений управления безопасностью труда необходимо всем руководителям и специалистам.

Контрольные вопросы

1. Управление как система

2. Сущность управления

3. Анализ, синтез, индукция, дедукция - как формы логического мышления

4. Абстракция и конкретизация – необходимые элементы для принятия решений

5. Что понимается под системой и ее особенности

6. Классификация систем по природе

7. Классификация систем по составу

8. Классификация систем по степени воздействия с окружающей средой

9. Классификация систем по сложности

10. Классификация систем по изменчивости

11. Компоненты системы

12. Структура системы и обобщенная структура

13. Морфология, состав и функциональная среда системы

14. Состояние системы и две ее особенности

15. Процесс функционирования системы. Принцип Ле Шателье - Брауна и его применимость к характеристике стабильности системы

16. Понятия кризис, катастрофа, катаклизм

17. Самоуправляемые системы

18. Шесть основных принципов общей теории систем и системной динамики

19. Управление- свойство человеческого общества

МЕТОДОЛОГИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Опасность и безопасность

Опасность – это процессы, явления, предметы, оказывающие негативное влияние на жизнь и здоровье людей. Все виды опасностей разделяют на физические, химические, биологические и психофизические (социальные).

Безопасность – это состояние деятельности, при которой с определенной вероятностью исключаются потенциальные опасности, влияющие на здоровье человека. Безопасность следует понимать как комплексную систему мер по защите человека и среды обитания от опасностей, формируемых конкретной деятельностью.

Опасности, создаваемые деятельностью человека, имеют два важных для практики качества: они носят потенциальный характер (могут быть, но не приносить вреда) и имеют ограниченную зону воздействия.

Источниками формирования опасностей являются:

Сам человек как сложная система «организм – личность», в которой неблагоприятная для здоровья человека наследственность, физиологические ограничения возможностей организма, психологические расстройства и антропометрические показатели человека бывают непригодны для реализации конкретной деятельности;

Процессы взаимодействия человека и элементов среды обитания.

Опасности могут быть реализованы в форме травмы или заболеваний только в том случае, если зона формирования опасности (ноксосфера) пересекается с зоной деятельности человека (гомосфера). В производственных условиях – это рабочая зона и источник опасности, т.е. один из элементов производственной среды (рис 2.1.)

Рис.2.1. Формирование области действия опасности на человека в производственных условиях

Опасность и безопасность являются противоположными событиями и сумма вероятностей этих событий равна единице. Вероятность безопасности труда под влиянием управляющих воздействий асимптотически приближается к единице. Поэтому изменяемость уровней опасности и безопасности труда можно рассматривать как объективную предпосылку управления.

Собственно управление безопасностью и состоит в оптимизации деятельности по критериям управления, которая должна соответствовать требованиям реальности, предметности, количественной определенности и контролируемости. Такая цель может быть достигнута лишь системой мероприятий, направленных на обеспечение заданного уровня безопасности.

2.2. Классификация и характеристики опасностей

Опасности могут классифицироваться по разным признакам (рис.2.2).

Рис.2.2. Виды опасностей

По среде возникновения различают природные, техногенные, социальные и экономические опасности. Первые три могут привести к ущербу для жизни и здоровья человека прямо либо косвенно через ухудшение качества его жизни.

Опасности могут рассматриваться для различных объектов (по масштабу) (рис.2.2). Например, опасные природные явления для человека: сильные морозы, жара, ветер, наводнения. Человек приспособился к ним, создав необходимые системы защиты.

Опасными для объектов техносферы являются землетрясения и другие опасные природные явления.

Опасности реализуются в форме опасных явлений, негативных сценариев развития, нестабильности условий экономической деятельности.

Источник опасности – это процесс, деятельность или состояние окружающей среды, способные реализовать опасность.

По источнику опасности можно выделить:

Опасности территории – сейсмоопасные области, зоны затопления, места захоронения отходов, промплощадки и производственные корпуса, промышленные зоны, зоны военных действий, районы размещения потенциально опасных объектов (например, 30-километровая зона вокруг АЭС) и др.

Опасности вида и сферы деятельности.

Похожая информация.

ОБЩАЯ ТЕОРИЯ СИСТЕМ – с пециально-научная и логико-методологическая концепция исследований объектов, представляющих собой системы . Общая теория систем тесно связана с системным подходом и является конкретизацией и логико-методологическим выражением его принципов и методов. Первый вариант общей теории систем был выдвинут Л. фон Берталанфи , однако у него было много предшественников (в частности, А.А.Богданов ). Общая теория систем возникла у Берталанфи в русле защищаемого им «организмического» мировоззрения как обобщение разработанной им в 1930-х гг. «теории открытых систем», в рамках которой живые организмы рассматривались как системы, постоянно обменивающиеся со средой веществом и энергией. По замыслу Берталанфи общая теория систем должна была отразить существенные изменения в понятийной картине мира, которые принес 20 в. Для современной науки характерно: 1) ее предмет – организация; 2) для анализа этого предмета необходимо найти средства решения проблем со многими переменными (классическая наука знала проблемы лишь с двумя, в лучшем случае – с несколькими переменными); 3) место механицизма занимает понимание мира как множества разнородных и несводимых одна к другой сфер реальности, связь между которыми проявляется в изоморфизме действующих в них законов; 4) концепцию физикалистского редукционизма, сводящего всякое знание к физическому, сменяет идея перспективизма – возможность построения единой науки на базе изоморфизма законов в различных областях. В рамках общей теории систем Берталанфи и его сотрудниками разработан специальный аппарат описания «поведения» открытых систем, опирающийся на формализм термодинамики необратимых процессов, в частности на аппарат описания т.н. эквифинальных систем (способных достигать заранее определенного конечного состояния независимо от изменения начальных условий). Поведение таких систем описывается т.н. телеологическими уравнениями, выражающими характеристику поведения системы в каждый момент времени как отклонение от конечного состояния, к которому система как бы «стремится».

В 1950–70-х гг. предложен ряд других подходов к построению общей теории систем (М.Месарович, Л.Заде, Р.Акофф, Дж.Клир, А.И.Уемов, Ю.А.Урманцев, Р.Калман, Е.Ласло и др.). Основное внимание при этом было обращено на разработку логико-концептуального и математического аппарата системных исследований. В 1960-е гг. (под влиянием критики, а также в результате интенсивного развития близких к общей теории систем научных дисциплин) Берталанфи внес уточнения в свою концепцию, и в частности различил два смысла общей теории систем. В широком смысле она выступает как основополагающая наука, охватывающая всю совокупность проблем, связанных с исследованием и конструированием систем (в теоретическую часть этой науки включаются кибернетика, теория информации, теория игр и решений, топология, теория сетей и теория графов, а также факторальный анализ). Общая теория систем в узком смысле из общего определения системы как комплекса взаимодействующих элементов стремится вывести понятия, относящиеся к организменным целым (взаимодействие, централизация, финальность и т.д.), и применяет их к анализу конкретных явлений. Прикладная область общей теории систем включает, согласно Берталанфи, системотехнику, исследование операций и инженерную психологию.

Учитывая эволюцию, которую претерпело понимание общей теории систем в работах Берталанфи и др., можно констатировать, что с течением времени имело место все более увеличивающееся расширение задач этой концепции при фактически неизменном состоянии ее аппарата и средств. В результате создалась следующая ситуация: строго научной концепцией (с соответствующим аппаратом, средствами и т.д.) можно считать лишь общую теорию систем в узком смысле; что же касается общей теории систем в широком смысле, то она или совпадает с общей теорией систем в узком смысле (в частности, по аппарату), или представляет собой действительное расширение и обобщение общей теории систем в узком смысле и аналогичных дисциплин, но тогда встает вопрос о развернутом представлении ее средств, методов и аппарата. В последние годы множатся попытки конкретных приложений общей теории систем, напр., к биологии, системотехнике, теории организации и др.

Общая теория систем имеет важное значение для развития современной науки и техники: не подменяя специальные системные теории и концепции, имеющие дело с анализом определенных классов систем, она формулирует общие методологические принципы системного исследования.

Литература:

1. Общая теория систем. М., 1966;

2. Кремянский В.И. Некоторые особенности организмов как «систем» с точки зрения физики, кибернетики и биологии. – «ВФ», 1958, № 8;

3. Лекторский В.Α. , Садовский В.Н. О принципах исследования систем. – «ВФ», 1960, № 8;

4. Сетров М.И. Значение общей теории систем Л.Берталанфи для биологии. – В кн.: Философские проблемы современной биологии. М. – Л., 1966;

5. Садовский В.Н. Основания общей теории систем. М., 1974;

6. Блауберг И.В. Проблема целостности и системный подход. М., 1997;

7. Юдин Э.Г. Методология науки. Системность. Деятельность. М., 1997;

8. Bertalanffy L. Das biologische Weltbild, Bd. 1. Bern, 1949;

9. Idem. Zu einer allgemeinen Systemlehre. – Biologia generalis, 1949, S. 114–29;

10. Idem. An Outline of General System Theory. – «British Journal Philosophy of Science», 1950, p. 134–65;

11. Idem. Biophysik des Fliessgleichgewichts. Braunschweig, 1953;

12. General Systems, Yearbook of the Society for General Systems Research, eds. L.Bertalanffy and A.Rapoport. Michigan, 1956 (изд. продолжается);

13. Zadeh L.O. The Concept of State in System Theory. – Views on General System Theory, ed. by M.D.Mesarovic. N. Y., 1964.

В.Н.Садовский

Лекция 1: Основные понятия теории систем

Термины теория систем и системный анализ, несмотря на период более 25 лет их использования, все еще не нашли общепринятого, стандартного истолкования.

Причина этого факта заключается в динамичности процессов в области человеческой деятельности и в принципиальной возможности использовать системный подход практически в любой решаемой человеком задаче.

Общая теория систем (ОТС) — научная дисциплина, изучающая самые фундаментальные понятия и аспекты систем. Она изучает различные явления, отвлекаясь от их конкретной природы и основываясь лишь на формальных взаимосвязях между различными составляющими их факторами и на характере их изменения под влиянием внешних условий, при этом результаты всех наблюдений объясняются лишь взаимодействием их компонентов, например характером их организации и функционирования, а не с помощью непосредственного обращения к природе вовлечённых в явления механизмов (будь они физическими, биологическими, экологическими, социологическими, или концептуальными)

Для ОТС объектом исследования является не «физическая реальность», а «система», т.е. абстрактная формальная взаимосвязь между основными признаками и свойствами.

При системном подходе объект исследования представляется как система. Само понятие система может быть относимо к одному из методологических понятий, поскольку рассмотрение объекта исследуется как система или отказ от такого рассмотрения зависит от задачи исследования и самого исследователя.

Существует много определений системы.

Система есть комплекс элементов, находящийся во взаимодействии.
Система — это множество объектов вместе с отношениями этих объектов.
Система — множество элементов находящихся в отношениях или связях друг с другом, образующая целостность или органическое единство (толковый словарь)

Термины «отношение» и «взаимодействие» используются в самом широком смысле, включая весь набор родственных понятий таких как ограничение, структура, организационная связь, соединение, зависимость и т.д.

Таким образом, система S представляет собой упорядоченную пару S=(A, R), где A — множество элементов; R — множество отношений между A.

Система — это полный, целостный набор элементов (компонентов), взаимосвязанных и взаимодействующих между собой так, чтобы могла реализоваться функция системы.

Исследование объекта как системы предполагает использование ряда систем представлений (категорий) среди которых основными являются:

Структурное представление связано с выделением элементов системы и связей между ними.
Функциональные представление систем — выделение совокупности функций (целенаправленных действий) системы и её компонентов направленное на достижение определённой цели.
Макроскопическое представление — понимание системы как нерасчленимого целого, взаимодействующего с внешней средой.
Микроскопическое представление основано на рассмотрении системы как совокупности взаимосвязанных элементов. Оно предполагает раскрытие структуры системы.
Иерархическое представление основано на понятии подсистемы, получаемом при разложении (декомпозиции) системы, обладающей системными свойствами, которые следует отличать от её элемента — неделимого на более мелкие части (с точки зрения решаемой задачи). Система может быть представлена в виду совокупностей подсистем различных уровней, составляющую системную иерархию, которая замыкается снизу только элементами.
Процессуальное представление предполагает понимание системного объекта как динамического объекта, характеризующегося последовательностью его состояний во времени.

Рассмотрим определения других понятий, тесно связанных с системой и ее характеристиками.

Объект.

Объектом познания является часть реального мира, которая выделяется и воспринимается как единое целое в течение длительного времени. Объект может быть материальным и абстрактным, естественным и искусственным. Реально объект обладает бесконечным набором свойств различной природы. Практически в процессе познания взаимодействие осуществляется с ограниченным множеством свойств, лежащих в приделах возможности их восприятия и необходимости для цели познания. Поэтому система как образ объекта задаётся на конечном множестве отобранных для наблюдения свойств.

Внешняя среда.

Понятие «система» возникает там и тогда, где и когда мы материально или умозрительно проводим замкнутую границу между неограниченным или некоторым ограниченным множеством элементов. Те элементы с их соответствующей взаимной обусловленностью, которые попадают внутрь, — образуют систему.

Те элементы, которые остались за пределами границы, образуют множество, называемое в теории систем «системным окружением» или просто «окружением», или «внешней средой».

Из этих рассуждений вытекает, что немыслимо рассматривать систему без ее внешней среды. Система формирует и проявляет свои свойства в процессе взаимодействия с окружением, являясь при этом ведущим компонентом этого воздействия.

В зависимости от воздействия на окружение и характер взаимодействия с другими системами функции систем можно расположить по возрастающему рангу следующим образом:

пассивное существование;
материал для других систем;
обслуживание систем более высокого порядка;
противостояние другим системам (выживание);
поглощение других систем (экспансия);
преобразование других систем и сред (активная роль).

Всякая система может рассматриваться, с одной стороны, как подсистема более высокого порядка (надсистемы), а с другой, как надсистема системы более низкого порядка (подсистема). Например, система «производственный цех» входит как подсистема в систему более высокого ранга — «фирма». В свою очередь, надсистема «фирма» может являться подсистемой «корпорации».

Обычно в качестве подсистем фигурирует более или менее самостоятельные части систем, выделяемые по определённым признакам, обладающие относительной самостоятельностью, определённой степенью свободы.

Компонент — любая часть системы, вступающая в определённые отношения с другими частями (подсистемами, элементами).

Элементом системы является часть системы с однозначно определёнными свойствами, выполняющие определённые функции и не подлежащие дальнейшему разбиению в рамках решаемой задачи (с точки зрения исследователя).

Понятие элемент, подсистема, система взаимопреобразуемы, система может рассматриваться как элемент системы более высокого порядка (метасистема), а элемент при углубленном анализе, как система. То обстоятельство, что любая подсистема является одновременно и относительно самостоятельной системой приводит к 2 аспектам изучения систем: на макро- и микро- уровнях.

При изучение на макроуровне основное внимание уделяется взаимодействию системы с внешней средой. Причём системы более высокого уровня можно рассматривать как часть внешней среды. При таком подходе главными факторами являются целевая функция системы (цель), условия её функционирования. При этом элементы системы изучаются с точки зрения организации их в единое целое, влияние на функции системы в целом.

На микроуровне основными становятся внутренние характеристики системы, характер взаимодействия элементов между собой, их свойства и условия функционирования.

Для изучения системы сочетаются оба компонента.

Структура системы.

Под структурой системы понимается устойчивое множество отношений, которое сохраняется длительное время неизменным, по крайней мере в течение интервала наблюдения. Структура системы опережает определенный уровень сложности по составу отношений на множестве элементов системы или что эквивалентно, уровень разнообразий проявлений объекта.

Связи — это элементы, осуществляющие непосредственное взаимодействие между элементами (или подсистемами) системы, а также с элементами и подсистемами окружения.

Связь — одно из фундаментальных понятий в системном подходе. Система как единое целое существует именно благодаря наличию связей между ее элементами, т.е., иными словами, связи выражают законы функционирования системы. Связи различают по характеру взаимосвязи как прямые и обратные, а по виду проявления (описания) как детерминированные и вероятностные.

Прямые связи предназначены для заданной функциональной передачи вещества, энергии, информации или их комбинаций — от одного элемента к другому в направлении основного процесса.

Обратные связи , в основном, выполняют осведомляющие функции, отражая изменение состояния системы в результате управляющего воздействия на нее. Открытие принципа обратной связи явилось выдающимся событием в развитии техники и имело исключительно важные последствия. Процессы управления, адаптации, саморегулирования, самоорганизации, развития невозможны без использования обратных связей.

Рис. — Пример обратной связи

С помощью обратной связи сигнал (информация) с выхода системы (объекта управления) передается в орган управления. Здесь этот сигнал, содержащий информации о работе, выполненной объектом управления, сравнивается с сигналом, задающим содержание и объем работы (например, план). В случае возникновения рассогласования между фактическим и плановым состоянием работы принимаются меры по его устранению.

Основными функциями обратной связи являются:

противодействие тому, что делает сама система, когда она выходит за установленные пределы (например, реагирование на снижение качества);
компенсация возмущений и поддержание состояния устойчивого равновесия системы (например, неполадки в работе оборудования);
синтезирование внешних и внутренних возмущений, стремящихся вывести систему из состояния устойчивого равновесия, сведение этих возмущений к отклонениям одной или нескольких управляемых величин (например, выработка управляющих команд на одновременное появление нового конкурента и снижение качества выпускаемой продукции);
выработка управляющих воздействий на объект управления по плохо формализуемому закону. Например, установление более высокой цены на энергоносители вызывает в деятельности различных организаций сложные изменения, меняют конечные результаты их функционирования, требуют внесения изменений в производственно-хозяйственный процесс путем воздействий, которые невозможно описать с помощью аналитических выражений.

Нарушение обратных связей в социально-экономических системах по различным причинам ведет к тяжелым последствиям. Отдельные локальные системы утрачивают способность к эволюции и тонкому восприятию намечающихся новых тенденций, перспективному развитию и научно обоснованному прогнозированию своей деятельности на длительный период времени, эффективному приспособлению к постоянно меняющимся условиям внешней среды.

Особенностью социально-экономических систем является то обстоятельство, что не всегда удается четко выразить обратные связи, которые в них, как правило, длинные, проходят через целый ряд промежуточных звеньев, и четкий их просмотр затруднен. Сами управляемые величины нередко не поддаются ясному определению, и трудно установить множество ограничений, накладываемых на параметры управляемых величин. Не всегда известны также действительные причины выхода управляемых переменных за установленные пределы.

Детерминированная (жесткая) связь, как правило, однозначно определяет причину и следствие, дает четко обусловленную формулу взаимодействия элементов. Вероятностная (гибкая) связь определяет неявную, косвенную зависимость между элементами системы. Теория вероятности предлагает математический аппарат для исследования этих связей, называемый «корреляционными зависимостями».

Критерии — признаки, по которым производится оценка соответствия функционирования системы желаемому результату (цели) при заданных ограничениях.

Эффективность системы — соотношение между заданным (целевым) показателем результата функционирования системы и фактически реализованным.

Функционирование любой произвольно выбранной системы состоит в переработке входных (известных) параметров и известных параметров воздействия окружающей среды в значения выходных (неизвестных) параметров с учетом факторов обратной связи.

Рис. — Функционирование системы

Вход — все, что изменяется при протекании процесса (функционирования) системы.

Выход — результат конечного состояния процесса.

Процессор — перевод входа в выход.

Система осуществляет свою связь со средой следующим образом.

Вход данной системы является в то же время выходом предшествующей, а выход данной системы — входом последующей. Таким образом, вход и выход располагаются на границе системы и выполняют одновременно функции входа и выхода предшествующих и последующих систем.

Управление системой связано с понятиями прямой и обратной связи, ограничениями.

Обратная связь — предназначена для выполнения следующих операций:

сравнение данных на входе с результатами на выходе с выявлением их качественно-количественного различия;
оценка содержания и смысла различия;
выработка решения, вытекающего из различия;
воздействие на ввод.

Ограничение — обеспечивает соответствие между выходом системы и требованием к нему, как к входу в последующую систему — потребитель. Если заданное требование не выполняется, ограничение не пропускает его через себя. Ограничение, таким образом, играет роль согласования функционирования данной системы с целями (потребностями) потребителя.

Определение функционирования системы связано с понятием «проблемной ситуации», которая возникает, если имеется различие между необходимым (желаемым) выходом и существующим (реальным) входом.

Проблема — это разница между существующей и желаемой системами. Если этой разницы нет, то нет и проблемы.

Решить проблему — значит скорректировать старую систему или сконструировать новую, желаемую.

Состоянием системы называется совокупность существенных свойств, которыми система обладает в каждый момент времени.

История развития

Общая теория систем была предложена Л. фон Берталанфи в 30-е годы XX века. Идея наличия общих закономерностей при взаимодействиях большого, но не бесконечного числа физических, биологических и социальных объектов была впервые высказана Берталанфи в 1937 году на семинаре по философии в Чикагском университете . Однако первые его публикации на эту тему появились только после войны. Основной идеей Общей теории систем, предложенной Берталанфи, является признание изоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов.

В 50-70-е годы XX века был предложен ряд новых подходов к построению Общей теории систем такими учеными как, М. Месарович, Л. Заде , Р. Акофф , Дж. Клир , А. И. Уемов, Ю. А. Урманцев, Р. Калман, С. Бир , Э. Ласло, Г. П. Мельников и др. Общей чертой этих подходов была разработка логико-концептуального и математического аппарата системных исследований. Системно-мыследеятельностная методология , разрабатывавшаяся в Московском Методологическом Кружке Г. П. Щедровицким , его учениками и сотрудниками, является дальнейшим развитием и расширением Общей теории систем.

Фон Берталанфи также ввел понятие и исследовал открытые системы - системы, постоянно обменивающиеся веществом и энергией с внешней средой.

Предыстория

Л. фон Берталанфи возводил концепцию теории систем к философии Г.В. Лейбница и Николая Кузанского . Предшественником Берталанфи был, в частности, А. А. Богданов со своей тектологией .

А. А. Богданов сделал попытку найти и обобщить организационные законы, проявления которых прослеживаются на неорганическом, органическом, психическом, социальном, культурном и пр. уровнях. Истоки идей самого Богданова также имеют развитую предысторию, уводящую в труды Г. Спенсера , К. Маркса и т. д. Идеи Л. фон Берталанфи в подавляющей массе случаев выступают дополнительными по отношению к идеям А. А. Богданова (например, если Богданов описывает «дегрессию» как эффект, Берталанфи исследует «механизацию» как процесс).

Общая теория систем и другие науки о системах

Сам фон Берталанфи считал , что следующие научные дисциплины имеют (отчасти) общие цели или методы с теорией систем:

Кибернетика , базирующаяся на принципе обратной связи.
Теория информации , вводящая понятие информации как некоторого измеряемого количества и развивающая принципы передачи информации.
Теория игр , анализирующая в рамках особого математического аппарата рациональную конкуренцию двух или более противодействующих сил с целью достижения максимального выигрыша и минимального проигрыша.
Теория принятия решений , анализирующая рациональные выборы внутри человеческих организаций.
Топология , включающая неметрические области, такие, как теория сетей и теория графов .
Факторный анализ , то есть процедуры выделения факторов в многопеременных явлениях в социологии и других научных областях.
Общая теория систем в узком смысле, пытающаяся вывести из общих определений понятия «система», ряд понятий, характерных для организованных целых, таких как взаимодействие, сумма, механизация, централизация, конкуренция, финальность и т. д., и применяющая их к конкретным явлениям.

Прикладные науки о системах

Также выделяется коррелят теории систем в прикладной науке, которые иногда называют наукой о системах, или системной наукой (англ. Systems Science). Это направление связано с автоматикой. В прикладной науке о системах выделяются следующие области:

Системотехника (англ. Systems Engineering), то есть научное планирование, проектирование, оценку и конструирование систем «человек - машина».
Исследование операций (англ. Operations research), то есть научное управление существующими системами людей, машин, материалов, денег и т. д.
Инженерная психология (англ. Human Engineering).
На основе систем Берталанфи основана Теория интегральной индивидуальности (Вольф Соломонович Мерлин).

Примечания

См. также

Метасистематика

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Теория систем" в других словарях:

Концепция, в соответствии с которой менеджеры должны рассматривать организацию как открытую систему взаимосвязанных частей, которая пытается достигнуть разнообразных целей в изменяющейся внешней среде … Словарь терминов антикризисного управления

См. в ст. Система, Системный подход. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989 … Экологический словарь

теория систем - Концепция, в соответствии с которой менеджеры должны рассматривать организацию как открытую систему взаимосвязанных частей, которая пытается достигнуть разнообразных целей в изменяющейся внешней среде. }