Eko-63
ТЕОРІЯ СИСТЕМ І СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ В ЕКОЛОГІЇ (курс 12 лекцій – 24 год.)
ЛЕКЦІЯ 1. Виникнення і становлення теорії систем як науки
1. Суть системи й основні поняття системності
2. Історія і розвиток системного світобачення
3. Об’єкт, предмет, методологія і значення теорії систем
4. Системні проблеми в екології, охороні довкілля і суспільстві
1. Суть системи й основні поняття системності
Світ навколо людини, як і вона сама, різноманітний, складний, загадковий, ще відносно неглибоко і дуже фрагментарно досліджений, а в ряді аспектів взагалі не пізнаний і таємничий.
Прагнення розуму з’ясувати логіку порядку, мету виникнення й існування всесвіту спонукає до вічного пошуку способів і засобів пізнання світобудови.
Системний підхід слід розглядати як методологічний засіб людини для сприйняття дійсності, котрий має певну спільність логічних принципів.
Це по суті справи – системна парадигма, системний світогляд.
Призначення системного підходу в тому, що він націлює людину на системне бачення дійсності.
Він спонукає розглядати світ із позицій його системного устрою.
Системний підхід полягає в тому, що будь-який менший чи більший, складний чи простий об'єкт слід розглядати як відносно самостійну, креативну систему зі своїми особливостями функціонування і майбутнім.
Ґрунтуючись на ідеях цілісності й відносної незалежності об'єктів, що перебувають у цілісному світі, принцип системності передбачає представлення досліджуваного об'єкта як певної системи, котру описують за:
1) елементним (компонентним) складом;
2) структурою як формою взаємозв'язку елементів;
3) функціями елементів і цілого;
4) єдністю внутрішнього і зовнішнього середовища системи;
5) законами розвитку системи і її складових.
Поняття системи охоплює деякий ідеальний об'єкт, що є множиною умовно неподільних (цілісних) елементів, між якими з’ясовані певні відносини (зв'язки).
Завдяки ним набір елементів перетворюється на зв'язане ціле, де кожен елемент зрештою може виявитися (можливо, опосередковано) пов'язаним зі всіма іншими елементами, і його властивості не можна зрозуміти без урахування цього зв'язку.
У свою чергу самій системі, як цілому, притаманна наявність інтеграційних властивостей.
Наявність зв'язків і відносин між елементами й породжувані ними інтеграційні, цілісні властивості системи забезпечують її відносне самостійне, відособлене існування (а в деяких випадках і розвиток).
Система, як відносно відмежована цілісність, протистоїть середовищу, оточенню.
В ньому виділяють найближче оточення, у взаємодії з якими функціонує система.
Разом із внутрішніми відносинами системі також властиві зовнішні зв'язки й відносини.
З-поміж всієї безлічі зв'язків і відносин системи особливо важливі так звані системотвірні.
Саме вони виражають цілісні, інтеграційні властивості системи, визначають її специфіку.
Як правило, системотвірні зв'язки і відносини є внутрішніми.
Наведемо приклади формулювання поняття системи класиками системології.
«Система – це набір елементів, котрі взаємодіють», – писав Л. фон Берталанфі (1968).
«Система – це відносно відособлена частина, фрагмент світу, всесвіту, що володіє особливою якістю (емерджентністю), відносною самодостатністю (термодинамічною ізольованістю)», – вважав П. Еткінс (1987).
«Система – це комплекс вибірково залучених елементів, які взаємно сприяють досягненню певного корисного результату, що визнаний основним системотвірним чинником», – твердив В. Анохін (1968).
Сукупність зв'язків і відносин системи зі своїм довкіллям називають зовнішньою структурою (зв'язків і відносин), а внутрішні системотвірні зв'язки і відносини утворюють внутрішню структуру або просто структуру системи.
Системі властива ієрархічна будова, яка пов'язана із потенційною подільністю її елементів.
Водночас, кожна система у певних ситуаціях може виступати як елемент у системі вищого рівня ієрархії.
Ієрархічна будова властива також зв'язкам і відносинам будь-якої системи: результативні й у цьому сенсі неподільні відносини і зв'язки конкретної системи можуть бути розділені на елементарніші відносини і зв'язки, на основі яких формуються системи нижчого рівня ієрархії.
З іншого боку, певні набори зв'язків і відносин певної системи можна розглядати як результативні в ширшій системі.
У результаті система виступає як складна ієрархічне утворення, в якому виділяють різні рівні, різні типи взаємодій між рівнями тощо.
Наслідком ієрархічної будови системи є можливість послідовного включення систем нижчого рівня в системи вищого рівня.
Поведінка (режим, функціонування) системи підпорядкована певним, властивим їй законам.
Сукупність цих законів об'єднана поняттям функції системи, що визначає тимчасову динаміку системи.
У кожен певний момент часу система перебуває в якомусь стані, що є сукупністю значень операціонально вимірюваних ознак, властивостей (атрибутів) системи чи її елементів.
Особливу групу становлять системи, що здатні розвиватися.
З-поміж них виділені системи, що здатні самоорганізовуватися та саморозвиватися.
Типологічний аналіз різних визначень поняття систем показує, що найбільше задовольняють широке коло дослідників визначення системи через поняття «елементи», «властивості», «відношення», «зв'язки», «цілісність».
Підсумовуючи змістовне розуміння цього поняття, можна зупинитися на такому, що система – це цілісна множина взаємозв'язаних елементів, яка при взаємодії з навколишнім середовищем поводить себе як особлива (емерджентна) єдність, є елементом в системі вищого порядку, а елементи системи у свою чергу самі є системами нижчого рівня.
Теорія систем, системологія, або наукове знання про системи, має свої гносеологічні можливості.
Теорія систем тлумачить походження, устрій, функціонування і розвиток систем різної природи.
Це – не просто світогляд, а строге наукове знання про світ систем.
Системний метод становить певну інтегральну сукупність відносно простих методів і прийомів пізнання, а також перетворення дійсності.
Складові системності реалізують специфічні функції.
Системний метод має пізнавальну і методологічну функції, а системна теорія – пояснює й упорядковує.
В широкому розумінні системний аналіз – це методологія з’ясування таких атрибутів і відносин в об'єктах, які важко спостерігати й не вдається зрозуміти за сприйняття цих об'єктів як цілісних креативних систем, а також вивчення властивостей систем і взаємин як відношень між цілями й засобами їх реалізації.
Системний аналіз в екології - це методологія дослідження складу, структурної організації, функцій і функціональної організації екологічних систем, а також вивчення природи їх емерджентних властивостей і взаємовідносин із їхнім зовнішнім середовищем.
Теорія систем (системологія), як знання про системи, накопичує їх, упорядковує і використовує для пояснення систем різної природи.
У ХХ ст. почала оформлятися цілісна загальна теорія систем, а також прикладні теорії.
У подальшому відбулося виокремлення прикладної області системного знання – системотехніки як прикладного, інженерного напряму знань про системи.
Поступово різні види системних теорій інтегруються в системологію, яка включає загальну теорію систем, прикладні й галузеві теорії систем, системотехніку.
Суть системології полягає в тому, що вона є інтегральною наукою про системи.
Загальна теорія систем (ЗТС) інтегрує найбільш узагальнене знання про системи.
Вона перебуває під впливом головно двох наук – філософії, яка дає їй обґрунтування категоріального апарату, методи і прийоми пізнання, якісне бачення систем, і математики, що забезпечує формалізацію і кількісний аналіз систем.
ЗТС покликана дати змогу науковцям відповідати на універсальні для всіх галузей знань запитання:
1) що має бути?, 2) що може бути?, 3) чого не може бути в будь-яких системах?
Вагому роль у розвитку загальної теорії систем відіграють логіка, теорія чисел, кібернетика й інші науки.
Галузеві теорії систем розкривають специфіку систем різної природи.
Йдеться про теорії фізичних, хімічних, біотичних, економічних, соціальних систем, якими займаються відповідні галузі наук.
Спеціальні теорії систем спрямовані на відображення їх окремих сторін, аспектів, зрізів, етапів.
Вони перебувають під впливом відповідних теорій.
Наприклад, теорія дисипативних систем, теорія перехідних систем, теорія еволюції систем тощо.