1.4 Системный подход

1.4.1 Понятие системного подхода

Системным подходом (СП) называется рассмотрение объекта как системы.

Таким образом, СП – это методология, иногда говорят, что это метод познания.

Что значит, рассмотреть как систему? Это – выделить основные части, понять, какие связи важны, уяснить функцию объекта (системы), и в дальнейшем оперировать с объектом с учётом этих факторов.

Из этого следует, что, любой объект при желании можно рассматривать как систему.

Методологический смысл СП: он позволяет учесть и не забыть то, что может оказаться важным для исследования. Это как памятка – проверить себя на самое главное. СП включает в себя исследование вопросов, почему эти части и связи менее важны, с какими другими системами (объектами) и как взаимодействует исследуемый объект.

Известно утверждение: системное описание истинно.

Эта фраза означает, что отказ от применения СП ведет к увеличению количества ошибок при работе с системами.

СП можно также понимать как применение диалектики к рассмотрению сложных систем.

Диалектика определяется как выявление и изучение противоречивых свойств объекта исследования. Диалектика утверждает, что приближение к истине требует рассмотрения и учета различных мнений.

Применение терминов «диалектика» и «диалектический метод» восходит к древнегреческой философии (Платон, 4-5 век до н.э.); в настоящий момент технические науки предпочитают обходиться без этих понятий, понимая разбор и разрешение противоречий как одну из сторон системного подхода.

Постоянное применение системного подхода вырабатывает у человека так называемое системное мышление, когда учёт деления системы на части, важных связей в системе и уяснении функций происходит у исследователя автоматически, без специальных мысленных усилий. Такое мышление считается ценным качеством не только в исследовании, но и при обычной работе специалиста и руководителя.

СП к объекту можно разделить на части (аспекты) по важнейшим направлениям исследования системы. Как частные случаи применения СП возможны:

1. системно–структурный подход. Это акцент на исследование структуры системы, связей в ней (коммуникации), особенностей объединения частей в целое (интеграции), на наличие неравноправия и подчинений в системе (иерархии);

2. системно–функциональный подход. Это акцент на рассмотрение и анализ функций частей (подсистем) и системы в целом, это понимание совместного выполнения функций.

3. глобально-интеграционный подход. Это акцент на включение данной системы в более общую структуру (систему), на взаимодействие данной системы с другими, на выполнение системой своей функции в наборе систем.

4. системно-ресурсный подход. Нередко важен акцент и на обеспечение системы ресурсами, включая сюда материальное снабжение, разнообразную технику, финансы, кадры.

СП в целом при этом понимается как учёт всех указанных аспектов 1)–4).

1.4.2 Принципы системного подхода

При исследовании систем могут быть сформулированы некоторые утверждения общего характера, называемые принципами системного подхода.

Каждое из этих утверждений применимо к абсолютному большинству систем и что-то утверждает о них, возможно, разное для разных систем.

Смысл использования принципов системного подхода состоит в полезности продумывание того, что данный принцип означает для данной системы.

Разделим эти утверждения на две группы. В первой группе принципов речь пойдет о том, что составляет суть системного мышления. Частично, это повторяет и конкретизирует определение системного подхода в начале пункта 1.4.1.

• Внимание к строению системы (структуре), к её делению на объекты.

• Внимание к связям в системе, к их виду, способу реализации связей и их интенсивности.

• Ранжирование элементов структуры и связей на более и менее важные. Внимание к главному, не забывая о второстепенном (и только сознательное отбрасывание второстепенного).

• Логичность и непротиворечивость проводимого рассмотрения (это принцип любого, претендующего на объективность исследования).

• Принятие во внимание различных мнений и суждений о системе.

• Постоянная привязка своих действий к целями системы. Всё надо соотносить с тем, помогает это, мешает, или вообще не влияет на достижение поставленных целей.

• Уход от схоластики, от абсолютной веры в используемые методы, приемы, формализацию. «Надо всегда немного бояться того, что ты не прав».

Схоластика (в основе – латинское слово «школа») – вера в то, что в данном вопросе по-другому быть не может. Со средних веков схоластика стала иметь в целом отрицательный смысл, в т.ч. означать хитроумность, чистую рассудочность, спекулятивность. Схоластом также стали называть теоретика, забывающего о важности практики.

Вторая группа принципов СП обращает внимание на отдельные стороны исследования систем:

Принцип приоритета функции над структурой.

Этот принцип утверждает, что структура должна подстраиваться под функцию, а не наоборот. Т.е. то, как устроена система, должно следовать из того, для чего она предназначена. При изменении функции, как правило, требуется изменение структуры. Стандартная ошибка – придавать системе новые функции, не продумывая изменения в ней.

Принцип модульного строения системы.

Этот принцип утверждает, что систему удобно рассматривать (и создавать) как набор относительно независимых частей – модулей (см. п.1.2.1).

Создание модулей, их ремонт и настройка поручается отдельным специалистам, а не тем, кто отвечает за работу системы целиком. Например, в самолете отдельные коллективы создают двигатель, шасси, оборудование салона и др. В дизайне выполнение элементов может поручаться отдельным специалистам (подобрать украшение интерьера, вставить выступления артистов в торжественное мероприятие и т.д.). Фигуру Пушкина на картине Айвазовского рисовал другой художник.

Принцип иерархичности.

Этот принцип утверждает, что в системе часто имеет место (или удобно вводить) неравноправность частей. Самая типичная неравноправность – делить объекты на те, которые вырабатывают команды (управления) и те, которые их исполняют. В социальных областях это руководители и починенные Иерархия встречается во всех живых системах, будь то стадо, организм, лес. Иерархия частей обычно вводится при создании искусственных систем – для удобства создания и работы с ними.

Иерархичность также имеет место у модулей и целей системы. Модуль более низкого уровня входит в более крупный модуль; цель последнего определяет цели составляющих его модулей. Используется термин «подцель».

Принцип изменения и развития.

В системе всегда происходят изменения, и их надо учитывать. Частным случаем изменения является развитие – расширение функций (возможностей) системы и/или улучшение её характеристик. В искусственных системах возможность развития, как правило, закладывается при их создании. Например, в технике предусматривается замена модулей на более совершенные и присоединение новых модулей.

К изменению и развитию широко применяется термин «эволюция». Она может иметь как прогрессивный, так и регрессивный смысл. Важный вид эволюции – старение.

Старение необходимо предусматривать заранее и принимать меры профилактики – от смазки трущихся деталей до занятий физической культурой и приёма витаминов человеком.

Принцип учёта случайностей и неопределенностей.

Этот принцип утверждает, что предусмотреть и предсказать всё, что будет происходить с системой, невозможно.

Существует два основных подхода к учёту неопределенностей.

Первый – использовать вероятностный подход, который позволяет по вероятностям одних величин (входов, постоянных и переменных характеристик и др.) определять вероятности других величин, в первую очередь, выходов.

Второй – это набор статистики. Проводятся эксперименты с системой, в которых фиксируются значения случайных параметров и значения соответствующих им выходов. Полученный массив данных исследуется на среднее значение выходов, их крайние значения, область наиболее часто получаемых значений, дисперсию и др.

Эксперименты могут быть реальными и виртуальными (проводится на компьютерах). Вместо искусственно организованных экспериментов можно проводить наблюдения.