10.6. Системная парадигма

Мы уже знаем, что с самых древних времён в основе представлений о сущем лежит уверенность человека в определённом порядке вещей, существующем самим по себе или возникающим в результате саморазвития. Так, у древних греков Космос противостял беспорядку Хаоса. И в жизни, и в науке словом, часто употребляемым для обозначения порядка, является термин "система", имеющий самое разнообразное хождение.

На протяжении 20 в. в европейской науке укоренился системный подход, являющийся проявлением системной парадигмы. Он предписывает исследователю изучать объект в связи с его окружением, а определённое явление – в соответствии с условиями его проявления.

Основным постулатом системной парадигмы является утверждение, приписываемое Аристотелю: «Все связано со всем». Якобы все сущее представляет собой упорядоченную систему или огромное количество таких систем. Хотя системы реальны, они выделяются из окружающего мира с помощью определённых методов исследования.

Рассмотрим рис. 10.1. Здесь мы видим пример типичной макрорегиональной (субконтинентальной) геосистемы тектонической природы. Она не является географической, но в то же

Рис. 10.1. Региональная геосистема на фундаменте Восточноевропейской плиты: ядро геосистемы образуют Карельский и Украинский щиты и Воронежская антеклиза (по А.А.Богданову; из монографии А.Ю.Ретеюма, 1989). Обозначения: 1 - щиты; 2 – авлакогены (глубинные региональные рвы); 3 - неглубокий фундамент; 4 - углубляющийся фундамент; 5 - глубинные разломы.

время образует фундамент рельефа Восточной Европы, а он, в свою очередь, определяет азональную морфоструктуру ландшафта.

Рассматривая эту карту, которая является моделью региональной геосистемы, мы вольно или невольно будем анализировать, каким образом ядра этой геосистемы (щиты) сочленяются с разными другими элементами. Углубляя исследование, постараемся понять, как разные сочленения влияют на свойства территории и даже на условия жизни людей (этногенез). То есть сможем построить целое исследование, пользуясь всего лишь этой моделью и несколькими картами другого содержания.

Часто обсуждаемые в современной географической литературе свойства естественных систем:

- саморегулирование, то есть способность или уклоняться от изменений состояния (негативная обратная связь), или же усиливать, убыстрять начальные изменения, если они почему-то возникли (положительная обратная связь);

- самоорганизация - способность поддерживать, возобновлять (если она почему-то была потеряна) и совершенствовать свою структуру и функциональные связи. Благодаря этому, естественный ландшафт территории, которая существует давно, более богат и существенно сложнее, чем первичной равнины, которая совсем недавно вышла из-под уровня моря.

Уже из школьного курса географии читателю известно, что географические объекты суть сложные природные (природно-антропогенные) образования. Их основное отличие от простых объектов заключается в том, что в таких сложных объектах наблюдается проявление закона целостности в следующих отношениях:

- свойства целого больше чем сумма свойств его частей (появление новых, часто неожиданных свойств называют эмерджентностью системы);

- влияние на какой-либо элемент системы, как правило, возвращается назад, проявляясь в обратных связях, и приводит к изменениям других элементов;

-система элементов эволюционирует не только под влиянием внешней среды, но и в результате внутреннего процесса саморазвития, который является проявлением самоорганизации.

Чем сложнее система, тем эти свойства более выражены. К таким системам, в силу невозможности их отобразить аналитически (как системы физического уровня организации), применяется исследовательский подход - системный анализ и системный синтез.

Мы уже привыкли к тому, что географические системы сокращённо называют геосистемами (хотя на этот термин справедливо претендуют также геологи: ведь Гея - это общий объект естественных наук). Изучение геосистем предусматривает учёт специфических свойств, присущих целостным сложным и саморазвивающимся объектам. Вот некоторые самые общие характеристики географических систем (геосистем), которые необходимо учитывать в их анализе.

1. Территориальность. Географические объекты чаще всего территориальны, причём они имеют определённую географическую размерность, отличающуюся от размерности астрономических, геофизических и других объектов смежных наук. Их относят к мезомиру.

2. Гетерогенность. Географические объекты чаще всего гетерогенны (то есть включают элементы разной природы, чем отличаются от объектов геологических, биологических и других, являющихся преимущественно гомогенными);

3. Гетерохронность. Географические объекты гетерохронны, то есть они состоят из составных частей разного возраста и разного характерного времени (периода существования);

4. Открытость. Географические объекты - открытые системы. Они взаимодействуют между собой, обмениваясь веществом, энергией и информацией тем более активно, чем большие различия им присущи.

5. Саморегулируемость. Географические объекты обладают способностями саморегуляции и самоорганизации (что упоминалось выше), то есть они ведут себя как целостные образования (что близко к понятию "организм").

Достаточно часто в качестве систем рассматриваются сложные объекты, системный характер которых не доказан. В таком случае говорят о системном подходе. Системным подходом в современной науке называют такой способ рассмотрения сложных явлений, когда последние исследуются в целом, без расчленения на составляющие. Причём, допускается некоторое отвлечение от внутреннего устройства явления (что, например, недопустимо при рассмотрении систем на физическом уровне). Производительный метод такого рассмотрения возник в кибернетике под названием "чёрного ящика".

Следует знать основные положения системной парадигмы:

1. Система состоит из элементов.

2. Элементы находятся в разнообразных взаимосвязях. По прямым связям происходит обмен веществом и энергией. Саморегулирование осуществляется через обратные связи.

3. Связи в геосистемах бывают положительными и отрицательными ( в других терминах – позитивными и негативными). Позитивная связь: увеличение причины ведет к росту следствия. Негативная связь: увеличение следствия приводит к уменьшению причины.

В совокупности в геосистемах встречаются:

- прямые позитивные связи (пример: увеличение поступления солнечного тепла приводит к повышению температуры);

- прямые негативные (пример – чем больше приходит солнечного тепла, тем меньше влаги остается в почве);

- обратные позитивные (пример – чем меньше влага остается в почве, тем быстрее повышается температура при поступлении одного и того же количества солнечного тепла);

- обратные негативные (пример – чем больше повышается температура, тем меньше тепла задерживается земной поверхностью, потому что нагретое тело больше излучает в окружающее пространство).

4. Большинство сложных естественных геосистем способны к саморазвитию, в результате которого они становятся еще сложнее. Они совершенствуются за счет использования ресурсов окружающей среды (рис. 10.2).

5 . Естественные геосистемы образуют иерархию, как это видно из приведенного рисунка.

Рис. 10.2. Саморазвитие геосистемы. Слева наверху(1) показан простой путь системообразования, в результате которого первичные элементы сочетают между собой в геосистему 1-го порядка; несколько (на рисунке их 3) геосистем 1-го порядка охватываются геосистемой 2-го порядка и тому подобное. Это модель образования геосистемы "снизу". По Ретеюму, 1988.

Это далеко не полный, но достаточный перечень существенных свойств геосистем.

Геосистемная парадигма вынуждает исследователя в самом начале процесса познания вычленять геосистемы на определённых территориях (геоториях). Как правило, реальные пределы геосистем на земной поверхности – это, в первую очередь, водосборы флювиального рельефа.

Подвидами геосистемной парадигмы являются геосистемно-структурная (о типах структур объектов, их определении и изучении саморазвития структур, например нарастания водотоков низших порядков); структурно-функциональная - о законах взаимодействия структурных элементов и существования геосистемы как целого; синергетическая – о процессах взаимодействия, приводящих к нелинейности отношений (когда малый импульс развития, сочетающийся с благоприятным фоном, приводит к существенным изменениям, хотя часто бывает и наоборот).