Теория систем и системный подход / Spitsnadel - Osnovi sistemnogo analiza 2000

об описании объекта (само познание было направлено на изучение и использование отдельных свойств объектов), то системные исследования имеют своей целью выявить механизм «жизни», т.е. функционирования и развития объекта в его внутренних и внешних (касающихся его взаимоотношений со средой) характеристиках.

И еще одна терминологическая особенность системных исследований. Так как понятия «система» и «структура» нетождественны, то нетождественны системные и структурные исследования.

Структурное исследование может абстрагироваться от всего, кроме структуры изучаемого объекта.

Системное же исследование призвано раскрыть не только принципы взаимосвязи элементов в целом, но и их качественное своеобразие, иначе — представлять объект как единство формы и содержания.

Поэтому о комплексном рассмотрении всех вопросов изучения системы правильней было бы говорить с позиций системноструктурного исследования (ССИ) технических систем.

Относительно новым понятием в системном анализе является синергетика. Это принципиально новое видение мира и новое понимание процессов развития в отличие от господствующей на протяжении столетий классической науки Ньютона и Лапласа, у которых:

—случайность исключалась как нечто внешнее и несущественное;

—процессы в мире представлялись как обратимые по времени, предсказуемые на неограниченно большие сроки;

—эволюция рассматривалась как процесс, лишенный отклонений.

Синергетика основана на идеях системности мира и научного знания о нем, общности закономерностей развития объектов всех уровней материальной и духовной организации, нелинейности (т.е. многовариантности и необратимости), глубины взаимосвязи хаоса и порядка (случайности и необратимости), открытости мира (становящегося, а не существующего), непрерывно возникающего по нелинейным законам (Князева Е.Н. Случайность, которая творит мир (Новые представления о самоорганизации в природе и обществе) // Философия и жизнь. М.: Знание, 1991. № 7. Предметом изучения синергетики являются механизмы самоорганизации, т.е. механизмы самопроизвольного возникновения относительно устойчивого существования и саморазрушения макроскопических упорядоченных структур. Механизмы образования и разрушения структур, механизмы перехода от хаоса к порядку и обратно не зависят от природы элементов

исистем. Они присущи миру живых и неживых систем. Эти механизмы затрагивают жизнь каждого человека, его поведение в обществе, радикально изменяют наше понимание социальных и природных процессов развития. Ибо в условиях кризиса у человека нет времени нащупывать оптимальную организацию мира методом проб и ошибок. Надо знать эволюционные правила запрета, чтобы обеспечить будущее человечеству.

Одной из новых системных наук является и эдукология. По В.Г. Кинелеву, Председателю Комитета по высшей школе Министерства науки России, это наука о принципах формирования образованного человека и фундаментального знания как части общечеловеческой культуры с одной стороны, и являющейся основой для профессиональной подготовки специалистов — с другой.

По Т. Хюсену, президенту Международной академии образования, эдукология — это наука о воспитании, главным образом взрослого населения. Здесь уместно привести мнение акад. Д.С. Лихачева: целью подготовки современного специалиста является не образование, а воспитание.

Замечательный австрийский педагог Г. Гмайнер утверждал, что будущее человечества зависит прежде всего от того, насколько миру удастся воспитать в подрастающем поколении чувство собственного достоинства (ЧСД). Основа ЧСД — вера в себя, а не в партию и законы. Все успехи государства идут от человека с ЧСД. Область ЧСД — то, что необходимо человеку для выработки собственного мнения, отношения к различным решениям. ЧСД — это ощущение человеком своей собственной ценности как неповторимой личности. Когда сломлено достоинство — начинается рабство. Быть рабом и быть с рабами проще. Начинается хамство, суть которого — поучать и наставлять.

Лишившись ЧСД, человек освобождается от свободы, выбора, риска, а значит, и... от системного анализа.

Еще одна новая системная наука — акмеология. Это наука о вершинах жизни и профессиональной деятельности, о факторах, содействующих и препятствующих достижению вершин, о закономерностях обучения вершинам будущих специалистов. Одной из таких вершин и является познание и понимание системного анализа. Выбор оптимального решения, которое возможно лишь в системном знании, — другая вершина. Системные оценки деятельности человека

— третья вершина и т. д.

ГЛАВА 2. ЛОГИКА И МЕТОДОЛОГИЯ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА

Если желают открытий, и в большем числе, и более полезных в меньшие промежутки времени, то их, естественно, скорее можно ожидать...

от разумного метода, чем от случая, животного инстинкта и других подобных условий, служивших до сих пор источником большей части открытий.

Ф. Бекон

Применение системно-структурных исследований во многих областях науки и техники позволяет утверждать лишь о тенденции современного общества к использованию системного подхода (Садовский В. Методологические проблемы исследования объектов, представляющих собой системы // Социология в СССР. М.: Мысль, 1966. Т. 1).

Почему мы говорим только о тенденции, а не о реальном системном анализе?

Объясняется это тем, что реальный системный анализ может производиться только при наличии арсенала специфических методов системного исследования технических объектов (систем). К сожалению, успехи в направлении построения системной технической науки к настоящему времени более чем скромны. В ее различных разделах (системный подход к проблеме кода технико-экономической информации, системный подход при проектировании и улучшении системы качества контроля, системный подход к расчету систем и пр.) много говорится о задачах системного анализа, понятие «система» становится одним из главных, ищутся пути понимания объектов исследования как систем и т. д. Реальная польза от этого направления может, однако, быть получена лишь в том случае, когда специалисты конкретных технических дисциплин будут иметь развернутое теоретическое представление о логике и методологии системного исследования. Только при этом условии ученые и инженеры смогут переосмыслить свои полученные результаты, применяемые методы и наметить пути дальнейшего анализа.

Важность построения логики и методологии системного анализа представляется исключительной, так как в определенном смысле здесь лежит путь ко всем дальнейшим успехам системной науки и техники.

Отсутствие специально построенной методологии системного анализа приводит к тому, что исследователи, решая новые по своему типу задачи, вынуждены пользоваться старыми, для иных задач, построенными логическими средствами. Это не только приводит к аморфности, бесформенности в понимании существа и специфики системного метода, но и непосредственно отражается на эффективности исследований современных технических систем. Объясняется это тем, что современный уровень развития техники, нашедший свое наиболее яркое выражение в сложных технических системах, и все возрастающая специализация отдельных областей техники требуют сосредоточения основного внимания на проблемах, связанных со всей системой в целом. А это приводит к фундаментальной переориентации научного мышления, его основных категорий.

В сознании современных исследователей все более утверждается концепция, что получение значительного результата исследования во многом определяется исходной позицией, точнее, принципиальным подходом к постановке проблемы и определению общих путей движения исследовательской мысли. Это приводит к своеобразной переоценке ценностей. Если еще совсем недавно познание измерялось почти исключительно по совокупности его конечных результатов, то сейчас все большее значение начинает приобретать научная обоснованность начальных этапов исследования, определяемых во многом применяемыми методами. Такое изменение объясняется огромной технической оснащенностью современного познания, при которой решение точно поставленной задачи (сколь бы сложной она ни была) обычно не создает больших трудностей.

Кроме того, в условиях огромного размаха исследований и многообразия решаемых задач исходные основания научно-

практических разработок становятся одним из главных критериев для оценки перспективности и значимости этих разработок, а следовательно, и для оценки их системной эффективности.

Еще в начале XX в. внимание ученых было целиком приковано к объекту исследований. Что же касается принципов и структуры самого исследования, то обычно их в явном или неявном виде строил и определял сам исследователь, соединяя в одном лице и теоретика, и методолога, и разработчика.

Во второй половине XX в. такое соединение все чаще оказывается не только затруднительным, но и невозможным. Проблема методологии научного исследования все более настоятельно требует специального изучения, и на этой основе логика и методология науки обнаруживают растущую тенденцию к выделению в самостоятельную научную дисциплину (Блауберг И., Садовский В., Юдин Э. Системный подход в современной науке // Проблемы методологии системного исследования.

М.: Мысль, 1970).

Главными задачами методологии являются выработка средств соотносительной оценки эффективности различных подходов к исследованию, а также анализ логической структуры и условий применимости каждого из них.

Таким образом, построение логики и методологии науки, и в частности, системного анализа, является в настоящее время первоочередной задачей, требующей незамедлительного решения. Только по мере ее решения можно внести строгость и ясность в наше, пока еще интуитивное, понимание задач и методов системного анализа.

2.1. Логические основы системного анализа

Практика человека, миллиарды раз повторяясь,

закрепляется

в сознании человека фигурами логики. Фигуры эти

имеют

прочность предрассудка, аксиоматический характер

именно

(и только) в силу этого миллиардного повторения.

В. И. Ленин

Логика (греч. logos — речь, мысль, разум) есть наука о законах, формах и приемах правильного построения мысли, т.е. мышления, направленного на познание объективного мира. Основные задачи логики — выявление условий достижения истинных знаний, изучение внутренней структуры мыслительного процесса, выработка логического аппарата и правильного метода познания.

Органически связанная с теорией познания, логика представляет собой совокупность научных дисциплин, главными из которых являются диалектическая и формальная логика. Это разделение обусловлено наличием двух аспектов мышления — содержательного и формального.

По своему содержанию мышление есть отражение закономерностей реальной действительности. Исходя из наиболее общих законов

развития природы, общества и нашего мышления, логика формулирует научный, диалектический метод, учитывающий объективную диалектику предметного мира и отражение его в человеческом сознании.

Вместе с тем мыслительный процесс имеет свою внутреннюю структуру, он реализуется в таких естественно сложившихся формах, как понятие, суждение, умозаключение. Оперирование понятиями, суждениями и получение нового, выводного знания в умозаключениях составляют формальнологический аппарат мышления. Логические операции с этими формами и лежащие в их основе формальные законы связи между понятиями и суждениями изучает формальная логика (Философская энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия, 1964. Т. 3. С. 203—204).

Развиваясь на общественно-трудовой основе, внутренняя структура мыслительного процесса формировалась в соответствии с закономерностями природы и свойствами человеческого мозга. Логическая форма обусловлена наиболее общими, чаще всего встречающимися свойствами, простейшими связями и отношениями реального мира. Поэтому она закономерно выражает устойчивые черты всякого правильного мышления.

Но мышление есть процесс познавательной деятельности индивида, предмет междисциплинарных исследований. Например, философия изучает соотношение материи и мышления, пути познания мира с помощью мышления. Формальная логика рассматривает основные формы мышления (понятия, суждения, умозаключения). Социология занимается анализом исторического развития в зависимости от социальной структуры общества. Физиология изучает мозговые механизмы, с помощью которых реализуются акты мышления. Кибернетика рассматривает мышление как информационный процесс, фиксируя общее и различное в работе ЭВМ и в мыслительной деятельности человека. Психология изучает мышление как познавательную деятельность, дифференцируя ее на виды в зависимости от уровня обобщения (Краткий психологический словарь. М.: Изд-во полит. лит-ры, 1985).

Различают следующие виды мышления:

—наглядно-действенное — как первая ступень мышления; характеризуется тем, что решение задачи осуществляется с помощью реального, физического преобразования ситуации, опробования свойств объекта;

—словесно-логическое — характеризуется использованием понятий, логических конструкций;

—наглядно-образное — наиболее полно воссоздает все многообразие различных характеристик предмета; в образе может быть зафиксировано одновременно видение предмета с нескольких точек зрения (!!!), устанавливается «невероятное» сочетание предметов и их свойств; и в этом качестве оно неразличимо с воображением.

Мыслительная деятельность побуждается мотивами (физиологическими потребностями, уверенностью в завтрашнем дне, уважением к себе и признанием со стороны других, реализацией потенциала своей личности, социальными контактами и пр.). А.Н.

Леонтьев утверждает, что развитие мотивов происходит через изменение и расширение круга деятельности, преобразующей предметную действительность.

Выделяют следующие типы мышления:

—теоретическое — направлено на открытие законов, свойств объекта;

—практическое — связано с постановкой целей, выработкой планов и проектов, часто развертывающихся в условиях дефицита времени;

—логическое (аналитическое) — связано с анализом действий;

—интуитивное — характеризуется быстротой протекания, отсутствием четко выраженных этапов, минимальной осознанностью.

Все это (и междисциплинарность исследований мышления, различные виды и типы его) требует выделения в системном анализе его логических основ. Тем более что в программе курса «Логика» для вузов системный подход даже не упоминается — это во-первых. Вовторых, из объема рекомендованного курса в 56 часов лишь 2 часа посвящается разделу «Проблема. Гипотеза. Теория» — одному из главных в системном анализе: ведь он направлен только на решение слабоструктуризированных проблем, понятие которых совершенно отсутствует в курсе Госкомитета по народному образованию.

Имеется и другая специфика логики системного анализа. Например:

—рекомендуется сравнивать не только два варианта объектов исследования, а все возможные теоретические альтернативы;

—речь идет не просто о синтезе предметного знания, а о получении системной картины мира;

—не простое логическое абстрагирование как выделение существенного и отвлечение от второстепенного, а переход к синергетике;

—не просто обобщение как объединение общих свойств однородных предметов, а объединение даже живой и неживой природы, материального и духовного, хаоса и порядка и т.д.;

—суждения и умозаключения не просто в рамках предметного знания, а в рамках целостных научных, теологических, мифических и прочих знаний.

Основная задача логики системного анализа — открытие путей движения к достижению новых системных результатов, а не экономических или каких-либо других.

Важнейшей и первоначальной категорией логики является научная проблема. Чтобы занятия имели научный характер, пишут канадские эксперты в области образования Л. Эллиот и У. Уилкокс, они должны начинаться с постановки проблемы и кончаться выводами. Между началом и концом надо уметь выдвигать гипотезы, проверять их наблюдением и экспериментом (Жариков Е. По велению НТР // Слово лектора. 1977. № 7).

В научных статьях и монографиях, в научных дискуссиях и на конференциях, в личном общении ученых — всюду мы сталкиваемся со словом «проблема» в самых различных его сочетаниях: поставил

значение, поскольку приложение огромных усилий к решению несуществующих проблем — отнюдь не исключение, а весьма типичный случай (Черняк Ю.И. СА в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975). Надуманные проблемы маскируют актуальность проблемы. В то же время удачная формулировка проблемы может быть равносильна половине ее решения.

Каковы же пути правильной постановки проблем? Их много. Это и узаконивание обязательного выделения предплановой проработки каждой темы, и ежегодная научная аттестация всех выполненных НИР с привлечением РАН и ее институтов, и конкурсная форма распределения тематики, финансирование не коллективов, а действительно проблемных работ... Полагаем очень важным моментом узаконивание системного подхода к оценке тем, заставляющего ориентироваться на систему показателей, а не на какой-то один из них, пусть даже столь значимый, как, скажем, ожидаемый экономический эффект.

Здесь хотелось бы остановиться на методе, который можно считать научно обоснованным (Черняк Ю.И.). В чем он заключается?

Сначала получают ответ на вопрос существует ли проблема? Далее следуют ее точная формулировка и анализ ее структуры. Затем рассматриваются развития проблемы (в прошлом и

будущем), внешние связи ее с другими проблемами и ставится вопрос о принципиальной разрешимости проблемы.

Рассмотрим некоторые аспекты этого метода, и прежде всего терминологические (Тихомиров В.Т. Как принимать решения // Техника и наука. 1973. № 1 — 4).

Известно, что любая задача по совершенствованию деятельности в той или иной области включает решение ряда вопросов.

Во-первых, надо четко установить границы совершенствуемой области, что исключает тенденцию «объять необъятное».

Во-вторых, следует сформулировать условия, которые характеризуют необходимое или желаемое положение дел в этой области. Необходимым мы его называем тогда, когда оно объективно обусловлено, а желаемым — при субъективном подходе.

В-третьих, нужно определить фактическое положение дел в анализируемой области и на этой основе выявить недостатки, т.е. несоответствие между необходимым (желаемым) и фактическим положением дел.

В-четвертых, следует оценить последствия, к которым приводят выявленные недостатки, если их не устранить, или иначе — оценить актуальность выявленных проблем. И если проблемы актуальны, мы говорим, что они требуют решения.

Чтобы построить такое решение, надо проанализировать причины, порождающие выявленные недостатки, а также определить средства устранения этих причин и, наконец, установить пути реализации выбранных средств.

Так как любое научное исследование представляется в целом как мир возникающих и разрешающих проблем, рассмотрим это понятие более подробно.

Под научной проблемой ученые понимают такой вопрос, ответ на который не содержится в накопленном обществом знании. Одним вопросом проблема никогда не исчерпывается. Она представляет собой целую систему, состоящую из центрального вопроса (того самого, который составляет существо проблемы и который часто отожествляется со всей проблемой) и некоторого количества других, вспомогательных вопросов, получение ответов на которые необходимо для ответа на основной вопрос.

Признаком, по которому отличается научный вопрос от научной проблемы, является различный характер предположения, содержащегося в вопросе. Если заключенное в вопросе знание о незнании превращается в результате научного поиска в знание о том, что неизвестное явление подчиняется уже известному, изучаемому закону, вопрос не оценивается как проблема. Если же он сочетается с предположением (или содержит в себе предположение) о возможности открытия нового закона (ему в прикладных науках соответствует предположение о возможности открытия принципиально нового способа применения ранее полученного знания законов), тогда мы имеем постановку проблемы.

Таким образом, любую проблему можно представить как неразрывное единство двух элементов:

—знания о незнании;

—предположения о возможности открытия либо неизвестного закона в непознанной сфере (в фундаментальных науках), либо принципиально нового способа практического применения ранее полученного знания о законах (в науках прикладного типа).

Когда возникают научные проблемы?

Научная проблема возникает в условиях проблемной ситуации, когда складывается и осознается противоречие между знанием о потребностях людей в ходе их деятельности и незнанием средств, путей, способов удовлетворения (реализации) этих потребностей, которое в конечном счете упирается в незнание определенных закономерностей объективного мира.

Проблемная ситуация возникает также как противоречие между существующими теориями и новыми фактами, нуждающимися в ином теоретическом истолковании, или же как выяснение внутренней логической противоречивости существующих теорий и т.д. Противоречие — это показатель того, что знание, зафиксированное в общепринятых положениях, чересчур общо, неконкретно, односторонне. Отношение к противоречию — точный критерий культуры ума, точнее

—показатель его наличия (Ильенков Э.В. Об идолах и идеалах. М.: Политиздат, 1968).

Практика является основой возникновения проблемной ситуации. В процессе практического взаимодействия человека и объектов его деятельности создается и постоянно воссоздается противоречие между качественно быстро изменяющимися и количественно быстро растущими потребностями общества и теми средствами (возможностями), которыми общество располагает для их удовлетворения. Необходимость в раскрытии законов новых, неизвестных сфер деятельности и является основой проблемы.

Всякое научное исследование по своему существу является всегда проблемным, представляет собой цепь следующих друг за другом проблем, постоянно решаемых и вновь возникающих в иных условиях, на качественно новых этапах развития познания.

Какую же проблему надо выбирать для решения?

В науке руководствуются двумя неразрывно связанными принципами отбора проблем для решения:

—принципом учета нужд практики;

—принципом учета потребностей самой науки (есть проблемы, ничего не дающие сейчас практике, но без исследования которых невозможно будет решать практические задачи в будущем).

Понимать принципы отбора проблем необходимо, но в то же время этого еще недостаточно. Кроме того, важно знать:

—механизм возникновения проблем и задач в науке; — действия, оставляющие постановку проблемы и задачи.

Кстати, проблему обычно отличают от технической задачи,, которая представляет собой установку сделать, сконструировать, воспроизвести, построить какой-либо новый объект, вещь, материал, механизм, процесс и т.д. или изменить их состояние. Новые открытия дают основания для постановки и решения и научных задач, т.е. установления неизвестной ранее закономерности, свойства или явления. Совокупность разных задач есть цель, т.е. заранее мыслимый результат (Энциклопедический словарь. М., 1964. Т. 2).

Чтобы проблема могла выполнить свое назначение, она должна быть правильно постановлена. Для этого специалисту необходимо находиться на самых передовых рубежах науки и четко представлять, что именно уже известно человечеству, а что действительно неизвестно, что предстоит исследовать. Чтобы правильно поставить научную проблему, необходим широкий кругозор. Недаром ученые спорят, что правильно поставленная проблема — это уже наполовину решенная проблема.

Грамотная постановка проблемы предполагает выполнение следующих групп действий (Жариков Е.С. О действиях, составляющих постановку научной проблемы // Философ, науки. 1973. № 1):

1)формулирование проблемы, состоящее из вопрошения (выдвижения центрального вопроса проблемы), констрадиктации (фиксации того противоречия, которое легло в основу проблемы), финитизации (предположительного описания ожидаемого результата);

2)построение проблемы, представленное операциями стратификации («расщепление» проблемы на подвопросы, без ответов на которые нельзя получить ответа на основной проблемный вопрос), композиции (группирование и определение последовательности решения подвопросов, составляющих проблему), локализации (ограничение поля изучения в соответствии с потребностями исследования и возможностями исследователя, ограничение известного от неизвестного в области, избранной для изучения), вариантификации (выработки установки на возможность замены любого вопроса проблемы любым другим и поиск альтернатив для всех элементов проблемы);