Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Общая теория систем. Учебник
.pdf
131
Меняется сложность и формы существования систем, но суть системных явлений остается прежней. Траектории движения планет,
морской прибой, деление клеток и политические коллизии с точки
зрения самоорганизации – явления одного порядка.
Во всех случаях, независимо от уровня самоорганизации, определяют поведение систем внешние условия и наличие внешних же ресурсов. Различаются лишь способности к их восприятию. Отсюда следует главная особенность системного анализа – сопоставляются
внешние условия функционирования систем и их внутренние возможности адаптации к этим условиям.
Принцип каузальности (от лат. causa – причина) – причинная
обусловленность, необходимая связь причины и следствия, принцип
устанавливает допустимые влияния событий друг на друга. Это древнейший исследовательский принцип.
Трактовка этого принципа следующая: Каждое явление имеет
свою причину и одновременно выступает в качестве причины другого
явления. Причина и следствие образуют цепь, приходящую из прошлого, пронизывающую настоящее и исчезающую в будущем. Причина
разделяется на (внешние) обстоятельства, при которых что-то совершается, (внутренние) условия, благодаря которым это происходит, и возбуждение, которое служит непосредственным поводом.
Принцип экзогенного характера самоорганизации систем Экзогенный – то есть внешнего происхождения, вызываемый внешними
причинами.
В системном анализе принцип экзогенности проявляется через
аксиоматизацию примата внешних (прямых) над внутренними (обратными) показателями.
Принцип энтропийности процессов в природе и обществе. Основополагающим постулатом Общей теории систем является утверждение, что все процессы, происходящие в природе и обществе, будь
то физико-химические, биологические, экономические, культурные,
общественно-политические или любые другие – основаны на адаптации систем к росту энтропии.
В системном анализе принцип энтропийности проявляется через
примат закона сохранения энергии (ресурсов) на всех уровнях системной самоорганизации.
Принцип неравнозначности явлений – обусловлен несовпадением их характеристик. Он обладает абсолютной универсальностью
независимо от используемого научного подхода. Суть этого принципа
заключается в классической истине «мир познается в сравнении».
Однако в окружающем мире практически не существует двух аб-
132
6
солютно тождественных систем. Поэтому можно говорить лишь о
сравнительных показателях эффективности рассматриваемых структур
(неважно – биологических, экономических или каких-либо других) в
разных системах отсчета.
Неравнозначность системных проявлений на социальном уровне
обусловлена трудносопоставимостью действующих факторов. Если в
относительных и финансовых показателях и наблюдается кажущаяся
однородность объектов исследования, то с учетом природных, структурных или правовых условий хозяйствования здесь наблюдаются существенные различия.
В системном анализе принцип неравнозначности явлений проявля-
ется через агрегирование нелинейно-связанных показателей.
Принцип двойственности интерпретаций системных процессов6. Этот принцип относится не столько к самим системным процес-
сам, сколько к кардинальным различиям подходов внешних и внутренних наблюдателей в системе. Калужский следующим образом объясняет этот принцип: например, для внешнего наблюдателя в экономическом контексте:
Э = Д – И = П;
тогда как для внутреннего наблюдателя:
Э = Д – П = И,
где Э–энтропия в системе;
Д– общий приток ресурсов в социальной системе (доход);
П– воспринятые социальной системой ресурсы (прибыль);
И–не воспринятые социальной системой ресурсы (издержки).
Если наблюдатель находится внутри социальной системы, то для
него в финансовых показателях за энтропию принимается размер совокупных издержек в единицу времени. Если же наблюдатель располагается вне системы, то для него под энтропией системы будет подразумеваться разница между доходами и издержками (прибыль). При
этом усиление позиций одной социальной системы сопряжено с
ослаблением позиций прочих участников экономических отношений.
Так, всплеск рентабельности производства свидетельствует о росте
переноса энтропии в окружающую среду, когда производственная система изымает из окружающей среды больше ресурсов, чем расходует.
Для прочих участников рынка происходит перенос энтропии из окружающей среды в производственную систему. Такие системы не могут
В данном случае речь идет о неизбежной противоречивости оценок происходящего.
133
долго существовать за счет накопленных внутренних ресурсов. Они
вынуждены перестраиваться. Это может выражаться в форсировании
маркетинговых исследований, НИОКР, смене ассортимента продукции
и т.д.
Здесь мы наблюдаем проявление двух первых начал термодинамики на социальном уровне. И хотя энтропия может оказывать положительное или отрицательное влияние на отдельные системы, но
смысловое содержание термина от этого не меняется. С позиций общей теории систем мы можем рассматривать как деятельность отдельных предприятий, так и деятельность государства в целом, муниципальных образований, социальных учреждений. Подход вовсе не исключает использование терминологии неэкономических дисциплин.
Особенность заключается в отказе от объединения позиций внешнего
и внутреннего наблюдателей в социальных системах. Они диаметрально противоположны.
В системном анализе принцип двойственности проявляется через
разделение позиций внешнего и внутреннего наблюдателей.
Принцип темпоральности –характеризует зависимость систем-
ных процессов от хода времени.
В системном анализе принцип темпоральности реализуется через
рассмотрение системных процессов в динамике за конечный промежуток времени.
Принцип необратимости системных явлений. Он основан на
признании тесной взаимосвязи процессов, протекающих внутри и вне
систем и свидетельствует о бесполезности бездумного тиражирования
опыта системной организации.
Обоснование принципа необратимости выглядит следующим образом: Если причиной системных изменений являются изменения
внешней среды, а энтропия выступает двигателем этого процесса, то с
учетом диалектического единства мироздания утверждение об обратимости системных явлений будет равнозначно утверждению об обратном ходе времени и самоорганизации материи.
В системном анализе принцип необратимости проявляется через
отказ от универсальности опыта, относящегося к конкретным явлениям.
Принцип конечной цели. Это абсолютный приоритет конечной
(глобальной) цели. Принцип имеет несколько правил:
- для проведения системного анализа необходимо в первую оче-
редь сформировать цель исследования; расплывчатые, не полностью
определенные цели влекут за собой неверные выводы;
- анализ следует вести на базе первоочередного уяснения основ-
134
ной цели (функции) исследуемой системы, что позволяет определить
ее основные, существенные свойства, показатели качества и критерии
оценки;
- при синтезе систем любая попытка изменения или совершен-
ствования должна оцениваться относительно того, помогает или мешает она достижению конечной цели;
- цель функционирования искусственной системы задается, как
правило, системой, в которой исследуемая система является составной
частью.
Принцип измерения. О качестве функционирования какой-либо
системы можно судить только применительно к системе более высокого порядка.
Принцип единства. Предполагает совместное рассмотрение системы как целого и как совокупности частей (элементов).
Принцип связности. Рассмотрение любой части совместно с ее
окружением подразумевает проведение процедуры выявления связей
между элементами системы и выявление связей с внешней средой.
Принцип модульного построения. Полезно выделение модулей
системы и рассмотрение ее как совокупности модулей. Принцип указывает на возможность вместо части системы исследовать совокупность ее входных и выходных воздействий (абстрагирование от излишней детализации).
Принцип функциональности. Предполагает совместное рассмотрение структуры и функции с приоритетом функции над структурой. В случае придания системе новых функций полезно пересматривать ее структуру, а не пытаться втиснуть новую функцию в старую
схему.
Принцип изоморфизма (лат. isos – равный, morfe – форма, «оди-
наковый по форме») – методологический принцип, предполагающий
соответствие (отношение) между объектами или явлениями, выражающее тождество их структуры, то есть одинаковость формы в широком смысле, с позиций структуры и выполняемых функций.
6.5. Основные методы исследования систем
Исследуют системы, применяя системный подход, суть которого,
как уже отмечалось, состоит в одновременном (совместном) исследовании структуры и функционирования всей системы, всех ее подсистем и элементов.
Наука накопила достаточно много методов исследования систем.
Основные методы представлены в табл. 4 источником которой явилась
работа О.С. Разумова и В.А. Благодатских [53].
135
Название
метода
Сущность
Выход
Достоинства
Недостатки
1 2 3 4 5
1.Экспериментальный
Эксперимент
Надо изучить
общие закономерности
систем и
использовать
при исследовании конкретных
систем с
помощью
абстрактных
понятий и
математических методов
Наиболее
эффективен
при исследовании больших
систем
Сложность,
дороговизна;
сложно использовать реальные объекты в
их среде с
целью эксперимента
В основе методов исследования систем лежит принцип изомор-
физма. На базе изоморфизма моделируется функционирование различных систем. Изоморфная модель может быть отображена в любом
предмете, если между моделью и предметом наблюдается полное поэлементное соответствие.
Сущность моделирования заключается в том, что исследуемая система заменяется некоторой моделью, которая и изучается. Суть при
этом не во внешнем тождестве модели и исследуемой системы, а в
сходстве их структуры и функции, в единстве процессов управления в
них.
Последовательность выделенных и упорядоченных по определенным правилам стадий с набором методов или способов их выполнения
представляет собой методику системного анализа.
Методики создаются с целью организации процесса перевода системы из существующего состояния в желаемое, необходимы при
обосновании полноты анализа для формирования модели, адекватно
отражающей рассматриваемый объект или процесс.
Чаще всего в методиках системного анализа применяются МАПС
(Методы активного применения [интуиции и опыта] специалистов) и
МФПС (методы формализации представления систем), но есть методики, использующие эти методы отдельно. К настоящему времени
сформировался набор методов, позволяющих соединить неформальное
образное мышление человека и формализованное описание процессов.
Таблица 4 ‒ Основные методы исследования систем [53]
136
1 2 3 4 5
2.«Черный
ящик»
На основе изучения
потоков информации в
системе создается
модель, обеспечивающая преобразование
входной информации в
выходную. После
экспериментов с моделью полученные данные о входах и выходах
системы формируется
вывод о структуре
системы
-
Делается заключение о
поведении
системы на
основе наблюдений за входом и выходом,
но не исследуется внутренняя структура
системы
Используется
только на
начальном
этапе исследования систем
3.Статистический анализ
1.Определяется статистический характер
выходных величин по
известным входным.
2.Определяются условия функционирования
систем
Методы 5 и 6
Используется
для изучения
информации и
выявления
статистических
закономерностей в системе
Необходима
информация о
реальных
системах
4.Логический
анализ
Выявление логических
закономерностей в
системах и различных
видов управляющих
систем
Методы 5 и 6
Используется
при разработке
новых систем
(на основе
выявления
логических
закономерностей в существующей
системе и
различных
видах управления систем)
То же
5.Метод обследования
Получение сведений об
изучаемой системе по
заранее составленной
методике
Количество
документов,
их форма,
содержание,
периодичность, маршруты движения
5.1.
Изучение
формализованных документов
Сбор сведений о функционировании системы
Необходима
информация о
реальных
системах
5.2. Анкетирование
То же
То же
Продолжение табл. 4
1 2 3 4 5
5.3.
Мгновенное
наблюдение
Личное изучение исследователем отдельного звена или исполнителя
То же
5.4. Самофотографирование
В течение определенного времени работник
сам фиксирует начало,
конец и наименование
выполняемой работы,
при этом момент времени для каждого
обследования определяется датчиком случайных чисел
То же
6. Эвристический
Основан на интуиции и
опыте
Решение задач,
для которых
еще нет эффективных алгоритмов решения
Для сложных
задач – многошаговый процесс с множеством альтернатив
ях, что означает единство количественных и качественных методов.
вится наукой, когда начинает использовать математические методы –
«дорастает до использования математики». Через сто лет известный
специалист в области исследования операций и теории управления Ст.
Бир в качестве отправной имел ту же мысль: «… наука обычно начинается с попыток проведения количественного анализа» [13, с. 8].
Можно продолжить этот тезис, доведя его до принципов системного
анализа: область знания только тогда можно назвать наукой, когда
появляется возможность предвидеть ранее не наблюдаемое. Количественные оценки исследуемого явления представляются всегда достаточно убедительными. Это касается и управленческих задач.
тодика построения строгих научных теорий и решения управленческих
задач именно в тех предметных областях, которые не обладали собственным универсальным инструментарием прогнозирования. Были
сделаны попытки заимствовать подобный инструментарий у классической физики и механики, обладающих развитым математическим аппаратом, позволяющим проводить количественные расчеты, результатами которых могли быть и соответствующие прогнозы. Однако, как
уже рассматривалось, такие попытки, опирающиеся на последователь-
137
Окончание табл. 4
Итак, формальность и неформальность в системных исследовани-
Известно высказывание К. Маркса, что наука только тогда стано-
Напомним, что системный анализ возник как методология и ме-
138
ный редукционизм, оказались несостоятельными. Поэтому системный
анализ использует наработанные собственные методы, многие из которых являются качественными.
Экспериментальный метод наиболее эффективен для исследо-
вания больших систем, но сложность и дороговизна его применения
практически исключают создание опытных систем для экспериментального изучения. Трудно, а часто и невозможно исследовать реальные объекты в их естественной среде с экспериментальными целями.
Метод «черного ящика» – распространенный метод исследования систем. Он основан на аналогии данных входов и выходов систем
при различии их внутренних структур. Основное назначение этого
метода – не вникая во внутреннюю структуру систем, ее устройство,
сделать заключение о поведении системы при наблюдении за входами
и выходами.
Суть этого метода состоит в том, что на основе изучения потоков
информации в системе строится модель (физическая или математическая), которая обеспечивает преобразование входной информации для
получения состояния выходов системы. После серии экспериментов с
этой моделью исследователь получает данные, описывающие связи
входов и выходов системы. Полученная информация позволяет сделать вывод о ее структуре.
Собственно, процесс экспериментирования на моделях, до некоторой степени отражающих условия реальности, и есть моделирование. Следует отметить, что моделирование исследования систем занимает промежуточное положение между экспериментальным исследованием реальной системы и математическим анализом системы. Поэтому часто применение метода моделирования для исследования систем называют системным экспериментом.
Статистический анализ систем предназначен для выявления
статистических закономерностей в изучаемых системах на базе теоретико-вероятностного подхода. Сущность метода – определение статистических характеристик выходных величин по известным статистическим характеристикам входных величин и условий функционирования.
Метод широко применяется при изучении информации, циркулирующей в системе.
Логический анализ применяется для определения логических
закономерностей в изучаемых системах для выявления различных
типов управляющих систем. Классификация последних на основе логического анализа базируется на определенных признаках (по выполняемым функциям, по типам применяемых схем или элементов и т.п.)
и имеет большое значение при разработке новых систем управления.
139
Для создания модели системы при проведении анализа методами
статистического и логического анализа необходима информация о реальных системах, т.е. их обследование.
Метод обследования – это способ получения сведений об изуча-
емой системе по определенной, заранее составленной методике (программе). Указанные в таблице методы обследования (изучение документов, анкетирование, мгновенные наблюдения, самофотографирование), а также иные, применяются, например, при изучении системы
управления предприятием.
Эвристические методы базируются на интуитивных представлениях. Они применяются в случаях, когда еще отсутствуют эффективные алгоритмы решения и способствуют уменьшению числа поисков
решения сложных задач.
Достаточно часто эвристические (интуитивные) методы исследо-
вания и прогнозирования и качественные методы считают синонимами.
По мнению П.М. Хомякова [73], в каждой из научных дисциплин
можно встретить различные названия методов качественного прогнозирования, однако по сути их можно свести к трем группам:
1) морфологический анализ;
2) аналогии;
3) экспертные оценки.
Морфологический анализ включает в себя целый ряд приемов,
объединенных по одному принципу – систематизированному изучению объекта с целью выявить его структуру и основные закономерности развития. При этом структура восстанавливается на основе
наблюдения и описания комплекса каналов массо-энергообмена, связывающих отдельные элементы системы.
Морфологический анализ возник значительно раньше системной
теории, он был ею привлечен, поскольку дает возможность по внешнему виду (например, живых организмов, клеток, органов и тканей)
сделать вывод о состоянии организма, что в свою очередь содержит
элемент прогноза дальнейшего развития того или иного процесса. Поэтому морфологический анализ широко используется в биологии, медицине и многих других отраслях знаний. Он позволяет использовать
всю сумму имеющейся информации об объекте.
Важную роль в морфологическом анализе играет выделение реакций каждого из структурных элементов объекта на то или иное воздействие. Это дает возможность, учитывая взаимное влияние элементов друг на друга, построить цепочку реакций объекта в целом на
внешнее воздействие. В современной прогностической терминологии
140
это называется «построить дерево» или «список» неких событий.
Недостатком метода «морфологический анализ» является то, что
он не позволяет оценить «скорость реагирования» системы на внешнее
воздействие, то есть сроки наступления этой реакции.
Метод аналогий основан на поисках объектов-аналогов, о которых известен их отклик на те или иные воздействия. Метод предполагает допущение. Что изучаемый объект будет вести себя при данном
типе воздействия адекватно объекту-аналогу.
Метод широко применяется в географии, геоэкологии, естествознании в целом, в медицине, военном деле и др. Предполагается, что
наблюдаемый объект, коль скоро он более или менее похож на «эталонный», «классический», будет вести себя аналогично.
Достоинствами метода аналогий являются его хорошая методологическая разработанность, возможность привлечения традиционной
качественной информации, накопленной в рамках соответствующих
наук. Недостаток метода в том, что не во всех случаях можно найти
объекты-аналоги, подвергшиеся соответствующим типам воздействия
(ситуации-аналоги) и при этом наблюдавшиеся исследователями.
Методы экспертных оценок характеризует само название. Они
основаны на анализе мнений и выводов различных экспертов о будущем состоянии изучаемой системы.
Этих методов достаточно много (метод комиссий, «мозговой
штурм», метод «дельфи» и т.д.). Они применяются в различных научных областях, при исследовании систем различной природы. Эти методы (и в этом их недостаток) отличаются субъективностью оценок
относительно объекта. Применяются, как правило, наряду с другими
методами, в том числе и количественными.
Выводы
Системный анализ в итоге можно охарактеризовать как науку об
общих закономерностях строения и поведения сложных систем.
Специфическим формальным аппаратом системного анализа яв-
ляются экспертные методы, системно-динамические и интегральные
модели. Кроме того, задачи системного анализа в тех или иных случаях решаются с помощью различных отраслей современной математики: исследования операций, теории игр, дискретной математики и др.
Системный анализ есть одна из базовых общенаучных методоло-
гий и одна из базовых методик научного исследования. С его помощью возможно решение задач объяснения и прогнозирования, с дальнейшим использованием научных знаний в целях конструирования и
управления, в тех предметных и проблемных областях знаний, где не-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]