Г. Я. Гольдштейн

1. Общая теория систем как идеологическая основа ниокр

С развитием проектирования больших систем начала ощущаться определенная потребность не только в обобщении опыта проектирования, но и в некой единой методике решения всех многообразных задач проектирования. Это приобрело особую значимость в период бурного развития информационных и управляющих систем после Второй мировой войны. Оказалось, что, по крайней мере, теоретическая база этого уже существует. Еще в тридцатые годы Л. фон Берталанфи сделал попытку разработки так называемой общей теории систем [10]. В дальнейшем это направление в науке было продолжено работами Месаровича, Такахара, Уемова и других [47]. Подробно генезис этих исследований изложен в [11]. Развитие потока публикаций по этой теории совпало с торжеством винеровской концепции кибернетики, что создало впечатление кануна завершения постройки здания теории проектирования научно-технических систем. Эйфория по этому поводу не обошла и автора настоящей книги. Все почему-то забыли, что Л. фон Берталанфи впервые доложил свои соображения по общей теории систем на философском семинаре и, по сути дела, в центре исследований по этому направлению были проблемы:

– определения системы;

– представления ее структуры;

– классификации систем;

– их целеполагания.

Даже в пределах этих достаточно общих представлений сегодня, через 50 лет после “системного бума”, мало практически завершенных результа­тов. Например, только определений понятия “система” существует не одна сотня и споры вокруг этого понятия, не давая ничего реального практи­ческим разработчикам систем, начинают напоминать известные дебаты тупо- и остроконечников. К середине 70-х годов происходит определенное отрезвление и появляются серьезные неангажированные труды, пытающи­еся объективно оценить обстановку. К их числу следует отнести в первую очередь предисловие ак. В.М. Глушкова к монографии [33] и монографию Б.С. Флейшмана [65].

В. М. Глушков отмечает, что “идея анализа слабоструктуризованных проблем и разработки способов их решения показала свою перспективность... Даже в тех случаях, когда практические аспекты некоторых системных проблем по сложности оказались недоступными современной теории, неудачи и разочарования не вызывали уныния”. В то же время академик отмечает: “Деятельность в области создания концептуальных и методологических основ не вполне соответствует практическим потребностям. Уже первые работы Берталанфи, Бекетта, Месаровича и других ученых показали, что фронтальная атака системных проблем не всегда приводит к успеху... Универсальность любой теории основана на предположении о существовании достаточно общих законов ( в данном случае речь идет о законах организации, справедливых для любого объекта, попадающего под определение “системы” или “сложной системы”). Учитывая широту этого определения, законы эти должны быть чрезвычайно общими и в то же время строгими, количественными, не только подтвержденными практикой, но и приложимыми к практике, законами конструктивными. Строго обоснованного ответа на вопрос о том, что такие общие законы существуют – пока нет”. Естественен поэтому и общий вывод авторов монографии [33]: “В настоящее время мы находимся у истоков науки о системах”.

Пожалуй, наиболее последовательно основные принципы системологии изложены Б. С. Флейшманом в [65]. Он указывает, что если такого типа теория претендует на фундаментальность, то это означает, что она должна сочетать широту (общность) и конструктивность (глубину). В отличие от физикализма, где законы формируются на основе экспериментов, законы системологии устанавливаются, по мнению Б. С. Флейшмана, на принципиально иной логической основе. В ее основе три принципа:

– формирования законов;

– рекуррентного объяснения;

– минимаксного построения моделей.

Первый принцип состоит в следующем: постулируются осуществимые модели, а из них в виде теорем выводятся законы сложных систем. Таким образом, несоответствие реальной сложной системы закону лишь говорит о том, что эта система не соответствует тому классу моделей, для которых выведен закон.

Второй принцип связан с тем, что для системологии нереалистично применение принципа редукционизма (объяснение явлений на высшем уровне явлениями на более низких уровнях системы). Поэтому она вынуждена довольствоваться предельно ослабленным принципом объяснения, который можно назвать рекуррентным: свойства системы данного уровня выводятся в виде теорем, исходя из постулируемых свойств элементов и связей между ними.

Третий принцип состоит в следующем. Теория должна состоять из простейших моделей нарастающей сложности (современный вариант принципа “бритвы Оккама”). Следствием из этого является следующее утверждение: грубая модель более сложной системы может оказаться проще более точной модели более простой системы. Таким образом, возможности построения теории сложных систем связаны по Б.С. Флейшману с возможностями построения их простых оптимизационных моделей. Построенная таким образом теория будет страдать всеми неизбежными пороками теории сложных систем – оценочным характером простых моделей и неизбежным стохастическим характером выводов, достоверность которых будет определяться допустимой грубостью оценок.

Тем не менее автор [65] попытался, используя математически формальное описание системы, сформулировать общую проблему системологии и пришел к неутешительному выводу, что на решение этой задачи в самой общей постановке не приходится рассчитывать [65, С. 205].

После того, как были написаны эти выводы в [65], прошло почти двадцать лет. В 1999 году вышло второе издание фундаментального учебника В.Н. Волковой и А.А. Денисова [11]. Авторы в заключение приходят к следующим выводам:

– надо опираться на основные понятия теории систем и философские концепции, лежащие в основе исследования общесистемных закономерностей;

– надо произвести структуризацию целей;

– основной методикой системного анализа является постепенная формализация частных задач;

– далее проводится исследование разработанных частных моделей;

– целесообразно проводить рекурсивное улучшение моделей;

– адекватность моделей должна доказываться последовательно по мере их формирования.

Таким образом, по мнению авторов, “моделирование” становится своего рода “механизмом развития системы”. Такой системный подход является по существу искусством формализации.

Можно поспорить с авторами [11] о том, что такой подход может быть неэффективным, например тогда, когда модель принципиально невозможно построить или использовать. Но главное в другом, авторы по сути подтверждают, что сегодня, спустя пятьдесят лет после своего триумфального появления, общая теория систем не может быть эффективно использована в реальном проектировании сложных систем. Действительно, какие ее достижения реально используются? Можно назвать структуризацию целеуказания, принцип “бритвы Оккама”, моделирование, как методический инструмент разработчика.

Автор, естественно, не будет считать принцип “бритвы Оккама” достижением теории систем (У. Оккам жил в 1290–1350 гг.). Об интуитивном использовании этого принципа разработчиками автор книги писал в предисловии. О валидности теоремы Геделя о неполноте [63] известно уже 150 лет, а она – основа структуризации целеуказания.

Сегодня общая теория систем – лишь идеологическая основа НИОКР. (Может быть вместо эпитета “идеологическая” надо использовать - “теологическая”). Этой точкой зрения автора и объясняется несколько напыщенное название этой главы. Совсем иначе обстоит дело с информационной теорией Шеннона. Она появилась ввиду наличия конкретных инженерных нужд и достаточно полно их обслуживает.

В течение более 30 лет на всех конференциях, симпозиумах, семинарах автор книги задавал докладчикам два вопроса, связанных с общей теорией систем:

– можете ли Вы привести пример разработки, успешно выполнить которую можно было только с использованием положений теории систем?

– если такая разработка существует, то насколько повысилась ее эффективность при использовании теории систем?

Ни разу в течение этих лет автор книги не слышал конкретных ответов на эти вопросы. Не это ли лучшее доказательство малых перспектив использования общей теории систем в НИОКР?

Тем не менее и сегодня практически каждый молодой ученый, связанный с разработкой НИОКР, начинает с теории систем. Воистину “онтогенез есть повторение филогенеза” (см. предисловие).