2. Системные исследования

Системный подход уже завоевал прочные позиции в исследованиях наиболее сложных типов систем – социологических, экономических, биологических и т. д.

Уже в 40-е годы и позже стало ясно, что невозможно получить ясное представление о сложном объекте или создавать сколько-нибудь сложные технические комплексы без рассмотрения объекта как целостной системы и как элемента некоторой внешней для него системы – метасистемы. Например, в системе здравоохранения можно выделить такие ее элементы, как клинические стационары, поликлиники, амбулатории, санатории и курорты. В этой системе в качестве подсистем будут выступать страховая медицина, лекарственная служба, медицинское оборудование, сервисные службы по обслуживанию медицинской техники и т. п. Естественно, что качество функционирования любой из перечисленных систем в целом зависит от качества функционирования ее элементов.

Не трудно увидеть, что и при выполнении медицинского исследования приходится также иметь дело со своеобразной системой, которую требуется разработать (спроектировать). Медицинское исследование можно провести только, если выбран адекватный метод исследования, согласованы параметры воздействий с физиологическими реакциями, правильно определены регистрируемые параметры, применены соответствующие измерительные преобразователи и устройства обработки регистрируемых сигналов, известны приемы обращения с объектом исследования и многое другое, без чего получить достоверные результаты невозможно. При этом следует помнить, что разногласия между элементами этой системы могут привести не только к отсутствию результата, но нанести исследуемому биологическому объекту непоправимый ущерб.

В развитии системного проектирования большую роль сыграла кибернетика, которая впервые открыла возможность формального описания и анализа систем управления самой различной природы. Предмет теории системных исследований формулировался исследователями различно в зависимости от области их научных интересов. В связи с этим естественно стремление сформулировать основные положения и определения общей теории систем как междисциплинарной научной концепции, которая может использоваться для анализа явлений, рассматриваемых в различных традиционных областях научной деятельности. Сфера ее применения не ограничивается материальными системами, а относится к любому целому, состоящему из взаимодействующих компонентов независимо от их физической природы.

Необходимо учесть, что общую теорию систем, как основу для проведения системных исследований, нельзя понимать как всеобщую. Она применима для изучения систем при наличии (или потребности) определенного уровня (степени) обобщения, связанного с целью и характером этого обобщения. Поэтому основными задачами общей теории систем можно считать:

• разработку средств и способов представления исследуемых объектов как систем;

• построение обобщенных моделей системы и моделей ее различных свойств;

• исследование концептуальной структуры системных теорий.

Под системными исследованиями будем понимать совокупность таких современных научных и технических проблем, которые при всем их разнообразии сходны в понимании и рассмотрении исследуемых объектов, как систем, т. е. «как множество взаимосвязанных элементов, выступающих как единое целое». Основой для проведения системных исследований является так называемый «системный подход» – методология научного исследования и практического освоения сложноорганизованных объектов, при которой на первое место ставится не анализ составных частей объекта как таковых, а его характеристика как определенного целого, раскрытие механизмов, обеспечивающих целостность объектов.

Эту методологию можно разделить на две, достаточно условные части:

• теоретическую, использующую такие отрасли как теория вероятностей, теория информации, теория игр, теория графов, теория расписаний, теория решений, топология, факторный анализ и др.;

• прикладную, основанную на прикладной математической статистике, методах исследовании операций, системотехнике и т. п.

Таким образом, системный подход широко использует достижения многих отраслей науки и этот «захват» непрерывно расширяется.

Известны разновидности системного подхода к исследованию наиболее сложных проблем науки. Одним из них считается системный анализ — анализ проблем с позиций системного подхода, помогающий связать между собой все известные факты и взаимосвязи, которые составляют существо анализируемой проблемы, и создать обобщенную модель, отображающую эту проблему с максимально возможной степенью полноты. Системный анализ может быть использован как при постановке и решении новых проблем, так и при изучении уже существующих объектов-систем, в том числе созданных природой и человеком. Он помогает исследователю глубже понять особенности организации живых систем.

При разработке новых систем, особенно биотехнических, в которых биологический объект включается в качестве одного из звеньев, большое значение приобретает другой вариант использования системного подхода — системный синтез. Он позволяет на основании исходных данных (которые включают сведения о назначении системы, ее характеристиках и функциях), знании элементной базы и опыта проектирования подобных систем предложить обобщенную модель системы, отвечающую поставленным задачам с максимально возможной степенью соответствия при вводимых ограничениях на выбор характеристик ее компонентов.

Для нас наибольший интерес представляют, естественно, биологические системы, а глобальной задачей системного подхода — совершенствование процесса управления биосистемами.