1ostroshenko_v_v_ostroshenko_l_yu_sistemnyy_analiz_i_modeliro

термин «синтагма» - упорядоченность и целостность искусственных объектов.

В средневековой философии для выражения интегративности познавательных образований появились новые термины: сумма, дисциплина, доктрина. Трактовка бытия как космоса сменяется рассмотрением его как системы мира, понимаемой как независимая от человека, обладающая своим типом организации, иерархией, имманентными законами и суверенной структурой. Бытие из предмета созерцания становится предметом соцально-научного анализа. Возникают науки, каждая из которых анализирует в природном мире свою область и своими методами.

Астрономия – первая такая наука. Николай Коперник создает гелиоцентрическую систему мира. Принятие системы Коперника как онтологической модели ведет к построению гносеологических систем.

Воспринятые от античности представления о системности бытия развивались в концепциях Б. Спинозы и Г. Лейбница, затем при построении научной систематики ХУ11…ХУ111 вв. стремившейся к естественной интерпретации системности мира (например, классификация К. Линнея).

Принципы системной природы знания разрабатывались в немецкой классической философии. Согласно И. Канту, научное знание есть система, в которой целое главенствует над частями. Ф. Шеллинг и Г. Гегель рассматривали системность познания как важнейшее требование диалектического мышления.

В первой половине ХХ века наука вынуждена была переосмыслить многие фундаментальные понятия и выработать ряд новых, адекватных новым научным данным. Переход к изучению сложных систем практически во всех областях знаний потребовал переосмысления основ научной методологии и самого понятия «наука». Изучение квантовомеханических систем в физике (Бор, Резерфорд, Гейзенберг, Борн,

42

Шредингер, Йордан и др.), изучение химических процессов и систем (ЛеШателье, Вант-Гофф, Аррениус, Гиббс, позже – Хиншелвуд, Семенов и др.); появление теоретической биологии (Дарвин, Геккель, Мендель, Пастер, И. Мечников, Кеннон и др.); формирование геохимии (Вернадский, Кларк, Ферсман, Гольдшмидт и др.), а также биохимии и экологии (Г. Марш, Геккель, Зюсс, Вернадский, Клемент, Форбс, Тенсли, Высчоцкий и др.), изучение высшей нервной деятельности (Шеррингтон, Павлов, Анохин, Вулдридж, Дельгадо и др.); развитие социологии как реакции на усложняющийся социум (Парето, Ле-Бон, П. Сорокин, Вебер, Дюркгейм и др.); экономики (Кондратьев, Кейнс и др.); менеджмента

(Ф.Тейлор, М. Вебер, А. Файоль и др.) привели к переосмыслению понятий «система», «организация», «порядок», «хаос», «изменчивость», «устойчивость», «причинность», «взаимодействие», «управление», «обратная связь», «сигнал», «часть», «целое», «компонент», «элемент», «иерархия» и других.

На повестку дня был поставлен вопрос изучения систем любой природы в плане – экзистенции систем, включая их структуру и динамику развития, а поскольку многие системы либо искусственно создавались человеком и управлялись им (технические, химико-технологические системы), либо человек активно влиял на естественные системы (биоце-

ноз, ландшафт, биосфера), то возникла проблема эффективного управления и сохранения целостности систем.

Таким образом, поддержание внутреннего динамического равновесия, или как теперь говорят «гомеостазиса», становится важнейшей задачей практики, что требует глубокой теоретической разработки проблемы.

Первая половина ХХ века – это эпоха становления системного мышления. Исследования конкретных наук, социально-политическая и социально-экономическая нестабильность в мире требовали осмысления и обобщения.

43

Результатом этого процесса стало появление тектологии и кибернетики. Изучая механизмы стабильности организма вполне естественно было искать механизмы экономической, социальной, а сегодня - и экологической стабильности.

некоторой сумме простых элементов и использовать для описания этих систем физику и математику не дали ожидаемого результата.

Первенство в разработке новой методологии и конкретных методик, адекватных специфике поведения сложных систем, принадлежит нашему соотечественнику А.А. Богданову, который, начиная с 1912 г. и до конца своей жизни (1928), разрабатывал основы тектологии – всеобщей науки об организации, которые изложены в книге «Всеобщая организационная наука (тектология)», вышедшей в 1925 г. А.А. Богданов дал определение таких важных понятий, как система и ее виды, внешняя среда, взаимодействие со средой и др.

Исходной базой формирования и развития системного анализа, как уже отмечалось, является общая теория систем, разработанная биологом по образованию Людвигом фон Берталанфи. Основная идея этой теории была выдвинута им в 1937 г.

Занимаясь междисциплинарными исследованиями и убедившись в ограниченности возможностей классической физики в решении биологических проблем, Л. фон Берталанфи пришел к выводу, что объединить различные исследовательские программы в рамках одного проекта очень трудно, если пытаться сделать это на основе изучения

44

«физической» специфики отдельных элементов сложной системы (например, типа «человек-машина»).

В целом, применение современных математических методов, объединенных в рамках математической кибернетики и исследования отдельных составных операций, позволили найти общий подход к описанию систем различной физической природы.

Согласно Л. фон Берталанфи целесообразно различать три вида системных исследований:

-инженерию систем – научное планирование, проектирование, оценку

иконструирование систем «человек-машина»;

-исследование операций – научное управление существующими системами людей, машин, материалов, веществ, денег и др.;

-человеческую инженерию – научную адаптацию систем и особенно машин для получения максимальной эффективности при минимальных затратах.

Приведенное построение позволяет сделать однозначный вывод о том, что организационные аспекты практической деятельности требуют не менее пристального внимания, чем технологические.

Современная наука и практика неоднократно подтверждали планомерность такого подхода. К началу 70-х годов минувшего столетия системный анализ стал основой управления в военном деле, политике, экономике, а также базовой методологией в демографии, ряде разделов медицины, социологии, экологии и т.д.

3. Развитие системных исследований в Российской Федерации

Большой вклад в развитие системного мышления внесла школа русских естествоиспытателей, стремившихся к построению синтетических конструкций на основе детального анализа отдельных фактов.

Так, Д.И. Менделеев создал Периодическую систему элементов («модель химии»).

45

Преимущественные возможности системного подхода нашли подтверждение в исследованиях сложных явлений жизни, проведенных И.П. Павловым, изучавшим функции органов по отношению к деятельности целостного организма.

В.И. Вернадский разработал концепцию взаимообусловленного развития живых и косных форм материи на Земле. Ему принадлежит приоритет в установлении единства и взаимосвязи биотического и абиотического и необходимости изучения биосферы как единого целого.

Классическим примером использования идей и принципов системного подхода являются исследования В.В. Докучаева, проведенные при исследовательской и производственно-экспериментальной работе в «Особой экспедиции по испытанию и учету различных способов и приемов лесного и водного хозяйства» при Лесном департаменте Министерства государственных имуществ в 1892 г. для решения ресурсно-экологических и сельскохозяйственных проблем центрально-черноземной России.

В.Н. Сукачев изложил основные положения биогеоценологии и дал понятие о биогеоценозе как элементарной единице более крупного природ - ного единства – биосферы.

В 60-е годы прошлого века существенно активизировались системные исследования в Российской Федерации (бывшем СССР). Этому способствовало, с одной стороны – значимость развития кибернетики и необходимость системного подхода, а с другой – давние традиции междисциплинарных исследований и синтеза научного знания, присущие отечественной науке.

Ведущие научные коллективы были объединены во Всесоюзный институт системных исследований АН СССР (до 1992 г. – ВНИИСИ АН

СССР) – ныне Институт системного анализа РАН (ИСА РАН). Объектом исследования стали отдельные сложные человеко-машинные, социальноэкономические и экологические системы. Например: фундаментальные работы академика Н.Н. Моисеева, изложенные в монографии

46

«Моделирование развития экологических систем» и в ежегоднике «Системные исследования (Черников, Грингоф, Емцев, 2004). При этом использовались достижения и возможности математической кибернетики и научных исследований.

Развитию методологии системного анализа способствовало появление быстродействующих вычислительных машин. Это было обусловлено тем, что многие из математических задач системного характера не имеют аналитических решений и их можно получить только численными методами. Использование в системном анализе вычислительной техники стимулировало развитие моделирования явлений и процессов.

Современный этап развития системных исследований характеризуется дифференциацией подхода к построению системного анализа. Наряду с созданием обобщенных системных теорий разрабатываются системные аспекты отдельных научных дисциплин, в которых создаются и внедряются в научную практику конкретные методы и приемы системного анализа.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Дайте пояснения и ответьте на вопросы:

1.Назовите период, к которому приурочено возникновение первых представлений о системе?

2.Какие методы анализа используются в системном анализе?

3.Какой вклад в развитие системного мышления внесла школа русских естествоиспытателей? Приведите примеры.

4.Назовите исходную базу формирования и развития системного анализа.

5.Назовите биолога, разработавшего общую теорию систем. В чем заключается ключевая задача предложенной им концепции?

6.Назовите три вида системных исследований, предлагаемых биологом Людвигом фон Берталанфи.

7.Кому из ученых принадлежит разработка новой методологии (тектологии – всеобщей науке об организации)?

47

8.Чем характерен современный этап развития концепций системного исследования?

Глава 6. ОСНОВНЫЕ СИСТЕМНЫЕ ПОНЯТИЯ

Цель излагаемого материала: дать понятие о системе, ее основных частях и компонентах, связности, разнообразия, структуры и устойчивости.

Вопросы:

1.Понятие о системе

2.Основные части системы

3.Компоненты системы

4.Характеристика отношений и поведения систем

1.Понятие о системе

Современный научный подход в практической деятельности любой отрасли содержит в себе управление сложными технологическими процессами, которые невозможно осуществлять лишь на основе здравого смысла. Например, в лесном хозяйстве интенсивные технологии, опирающиеся на системы лесохозяйственных машин, удобрения, средства защиты растений, стимуляторы и регуляторы роста, условия внешней физической среды и т.д., расширяют межотраслевые связи, обусловливая необходимость одновременного учета взаимодействия большого числа факторов, которые будут необходимы для прогнозирования как близких, так и отдаленных последствий принимаемых решений. Поэтому специалист любого уровня, ответственный за выработку, принятие и реализацию принимаемых решений, должен обладать системным мышлением.

48

Независимо от предметной области поиска, исследователь ставит перед собой задачу управления теми или иными свойствами системы. Это позволило обнаружить сходство и единство процессов управления, происходящих в различных системах (биологических, технических, экономических).

Суть единства состоит в подобии процессов передачи, хранения и переработки информации. Общенаучными стали такие понятия, как система, информация, исследование операций, модель, обратная связь, системные свойства, управление. Представилась возможность, при проведении исследований, опираться на единые математико-логические методы.

Расширилась область применения методов научного анализа и синтеза на основе алгоритмизации, программирования и моделирования на ЭВМ.

Системный подход предполагает рассматривать любое явление в качестве сложной динамической системы. Поэтому очень важно изучать определенные аспекты поведения системы, выявлять ее системные свойства.

В многообразии и многоплановости системных исследований, понятие «система» является центральным. Это понятие обширно и охватывает многие аспекты познавательной и практической деятельности. Различные системы отражают разные стороны ее деятельности. Отсюда и множество определений понятия «система». Применительно к проблемам природополь-

зования их выделяют более двадцати. Важна и логика процесса использования понятия системы. Так, Ю.И. Черняк (Черников и др., стр. 270) полагает:

- чтобы лучше представить и проанализировать проблему, понятие системы используется в теоретико-познавательном смысле, т.е. служит для правильных постановки и анализа проблемы;

-чтобы приступить к решению проблемы, необходимо провести исследования; понятие системы при этом используется как способ правильной постановки и осуществления исследования;

-далее на основе полученных знаний проектируется необходимый для решения проблемы набор материальных средств и способов; здесь система

49

создается сначала в голове, а затем уточняется и конкретизируется в определенных знаковых системах (описаниях, чертежах, инструкциях и т.п.); - на заключительном этапе решения проблемы, система уже создается материально как взаимосвязанный комплекс вещей, служащих для решения

проблемы.

Таким образом, понятие системы, выступающее инструментом решения проблем изменяется, обогащается и конкретизируется.

Вобщем понимании систему можно представить как совокупность правил и закономерностей, используемых при решении задач для различных типов объектов. Эти правила и закономерности будут общими для различных видов деятельности: научно-исследовательской, управленческой, конструкторской, производственной и др.

Вцелом, под системой понимают наличие множества объектов с

набором связей между ними и между их свойствами, т.е. системой называется все, что состоит из связанных друг с другом частей.

Следовательно, системами будут машина, собранная из деталей и узлов; живой организм, образуемый совокупностью клеток; предприятие, объединяющее и связывающее в единое целое множество производственных процессов, коллективов людей, различные виды ресурсов, готовую продукцию и пр. При этом объекты (части) функционируют во времени как единое целое, т.е. каждый объект, подсистема, ячейка работают ради единой цели, стоящей перед системой.

Таким образом, система – это относительно обособленная и упорядоченная совокупность обладающих особой связностью и целенаправленностью взаимодействующих элементов, способных реализовать определенные функции; система не механический набор, а единство взаимосвязанных элементов, совместно действующих для достижения общей цели. Особенность системного подхода заключается в том, что в допустимых границах система управления объектом исследуется

50