1.5 Закономерности систем

Закономерности взаимодействия части и целого. В процессе изуче-

ния особенностей функционирования и развития сложных систем с активны-

ми элементами был выявлен ряд закономерностей, помогающих глубже по-

нять диалектику части и целого в системе.

Целостность. Закономерность целостности (эмерджентность) прояв-

ляется в системе в возникновении у нее «новых интегративных качеств, не-

свойственных ее компонентам». Проявление этой закономерности легко по-

яснить на примерах поведения популяций, социальных систем и даже техни-

ческих объектов (свойства станка отличаются от свойств деталей, из которых

он собран).

Для того чтобы понять закономерность целостности, необходимо пре-

жде всего учитывать две ее стороны:

1) свойство системы (целого) не является простой суммой свойств со-

ставляющих ее элементов (частей);

2) свойство системы (целого) зависит от свойств составляющих ее

элементов (частей).

Кроме этих двух основных сторон, следует иметь в виду, что объеди-

ненные в систему элементы, как правило, утрачивают часть своих свойств,

присущих им вне системы, т.е. система как бы подавляет ряд свойств элемен-

тов. Но, с другой стороны, элементы, попав в систему, могут приобрести но-

вые свойства.

Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой соз-

дается система. При этом если цель не задана в явном виде, а у отображаемо-

го объекта наблюдаются целостные свойства, можно попытаться определить

цель или выражение, связывающее цель со средствами ее достижения (целе-

вую функцию, системообразующий критерий), путем изучения причин появ-

ления закономерности целостности.

Закономерности иерархической упорядоченности систем. Комму-

никативность. Эта закономерность составляет основу определения системы

В.Н. Садовским и Э.Г. Юдиным, которые утверждают, что система не изоли-

рована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой,

представляющей собой, в свою очередь, сложное и неоднородное образова-

ние, содержащее надсистему (систему более высокого порядка, задающую

требования и ограничения исследуемой системе), подсистемы (нижележащие,

подведомственные системы) и систему одного уровня с рассматриваемой.

Такое сложное единство со средой названо закономерностью комму-

никативности, которая в свою очередь легко помогает перейти к иерархич-

28

ности как закономерности построения всего мира и любой выделенной из не-

го системы.

Иерархичность. Закономерность иерархичности или иерархической

упорядоченности была в числе первых закономерностей теории систем, кото-

рые выделил и исследовал Л. фон Берталанфи. Он показал связь иерархиче-

ской упорядоченности мира с закономерностями самоорганизации, развития

открытых систем.

Иерархические представления помогают лучше понять и исследовать

феномен сложности. Поэтому выделим основные особенности иерархической

упорядоченности.

1. В силу закономерности коммуникативности, которая проявляется не

только между выделенной системой и ее окружением, но и между уровнями

иерархии исследуемой системы, каждый уровень иерархической упорядочен-

ности имеет сложные взаимоотношения с вышестоящим и нижестоящим

уровнями. По формулировке Кестлера, каждый уровень иерархии обладает

свойством «двуликого Януса»: «лик», направленный в сторону нижележаще-

го уровня, имеет характер автономного целого (системы), а «лик», направ-

ленный к узлу (вершине) вышестоящего уровня, проявляет свойства зависи-

мой части (элемента вышестоящей системы, каковой является для него со-

ставляющая вышестоящего уровня, которой он подчинен).

Эта конкретизация закономерности иерархичности объясняет неодно-

значность использования в сложных организационных системах понятий

«система» и «подсистема», «цель» и «средство» (элемент каждого уровня ие-

рархической структуры целей выступает как цель по отношению к ниже-

стоящим и как «подцель», а начиная с некоторого уровня, и как «средство» по

отношению к вышестоящей цели), что приводит к некорректным терминоло-

гическим спорам.

2. Важнейшая особенность иерархической упорядоченности как зако-

номерности заключается в том, что закономерность целостности (т.е. качест-

венные изменения свойств компонентов более высокого уровня по сравнению

с объединенными компонентами нижележащего) проявляется в ней на каж-

дом уровне иерархии. При этом объединение элементов в каждом узле ие-

рархической структуры приводит не только к появлению новых свойств у уз-

ла и утрате объединенными компонентами свободы проявления некоторых

своих свойств, но и к тому, что каждый подчиненный член иерархии приоб-

ретает новые свойства, отсутствующие у него в изолированном состоянии.

3. При использовании иерархических представлений как средства ис-

следования систем с неопределенностью происходит как бы расчленение

«большой» неопределенности на более «мелкие», лучше поддающиеся иссле-

дованию.

Однако следует иметь в виду, что в силу закономерности целостности

одна и та же система может быть представлена разными иерархическими

структурами.

29

Закономерности функционирования и развития систем. В послед-

нее время все больше начинает осознаваться необходимость учета при моде-

лировании систем, принципов их развития во времени, самоорганизации, при

выработке которых могут помочь рассматриваемые ниже закономерности.

Историчность. Хотя, с точки зрения диалектического и исторического

материализма, очевидно, что любая система не может быть неизменной, что

она не только возникает, функционирует, развивается, но и погибает, и каж-

дый может привести примеры становления, расцвета, упадка (старения) и да-

же смерти (гибели) биологических и социальных систем. Но для конкретных

случаев развития организационных систем и сложных технических комплек-

сов всегда трудно определить эти периоды. Не всегда руководители и конст-

рукторы систем учитывают, что время является непрерывной характеристи-

кой системы, что каждая система подчинена закономерности историчности, и

что эта закономерность – такая же объективная, как целостность, иерархич-

ность. Однако закономерность историчности можно учитывать, не только

пассивно фиксируя старение, но и реконструируя систему для сохранения ее

в новом качестве.

Закономерность самоорганизации. Основная особенность самооргани-

зующихся систем с активными элементами − это способность противостоять

энтропийным тенденциям, способность адаптироваться к изменяющимся ус-

ловиям, преобразуя при необходимости свою структуру. С другой стороны, в

любой реально развивающейся системе существует не одна, а две тенденции:

одна – стремления к возрастанию энтропии, вторая – негэнтропийная тенден-

ция, лежащая в основе эволюции.

Исследование глубинных причин самоорганизации, самодвижения це-

лостности показывает, что основой рассматриваемой закономерности явля-

ется диалектика части и целого в системе, которую рассматривают с точки

зрения строения системы, отображения ее текущего состояния, степени

целостности.

Закономерности осуществимости систем. Проблема осуществимости

систем является наименее исследованной. Рассмотрим некоторые закономерно-

сти, помогающие понять эту проблему и учитывать ее при определении прин-

ципов проектирования и организации функционирования систем управления.

Эквифинальность. Эта закономерность характеризует как бы предель-

ные возможности системы. Л. фон Берталанфи предложил и определил тер-

мин эквифинальность как «способность, в отличие от состояния равновесия в

закрытых системах, полностью детерминированных начальными условия-

ми,… достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от

ее начальных условий и определяется исключительно параметрами системы».

Следовательно, по Берталанфи можно говорить об уровне развития

крокодила, обезьяны и характеризовать их предельными возможностями,

предельно возможными состояниями, к которым может стремиться тот или

иной вид, а соответственно и стремлением к этому предельному состоянию из

30

любых начальных условий, даже если индивид появился на свет раньше по-

ложенного времени или провел, подобно Маугли, некоторый начальный пе-

риод жизни в несвойственной ему среде.

У.Р. Эшби сформулировал закон «необходимого разнообразия», кото-

рый учитывает предельную осуществимость системы при ее создании.

Для задач принятия решений поясним следствие на простом примере.

Когда исследователь (лицо принимающее решение (ЛПР), наблюдатель N)

сталкивается с проблемой D, решение которой для него неочевидно, то имеет

место некоторое разнообразие возможных решений VD. Этому разнообразию

противостоит разнообразие мыслей исследователя (наблюдателя) VN. Задача

исследователя заключается в том, чтобы свести разнообразие (VD − VN) к ми-

нимуму, в идеале (VD − VN)→0.

Эшби доказал теорему, на основе которой формулируется следующий

вывод: «Если VD дано постоянное значение, то (VD −VN) может быть умень-

шено лишь за счет соответствующего роста VN».

Сказанное означает что, создавая систему, способную справиться с

решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием

(сложностью), нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разно-

образие (знания методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы,

или была способна создать в себе это разнообразие (могла разобрать методи-

ку, новые методы решения проблемы).