История возникновения общей теории систем. История возникновения общей теории систем. Предпосылки возникновения теории систем и системного анализа 1 Особенности современного научного познания
 Скачать 28.8 Kb.
|
|
История возникновения общей теории систем. Предпосылки возникновения теории систем и системного анализа: 1) Особенности современного научного познания, а именно: · дифференциация наук сочетается со все более усиливающимся процессом их интеграции, синтезом научных знаний, взаимопроникновением методов; · современные науки приобретают все большую строгость и точность, совершенствуется методология количественных исследований; · современная наука развивается более стремительно, чем прежде; при этом сокращается разрыв между появлением научной идеи и ее внедрением в практику; · значительно возросла опасность субъективизма в научных исследованиях, что объясняется чрезвычайным усложнением объектов и процессов; · научные достижения перестают быть результатом деятельности отдельных личностей: они становятся результатом коллективных усилий; · исследования объектов и явлений ведутся во взаимодействии частей, как единое целое. 2) Высокий уровень развития техники и технологий, в первую очередь, информационных. Особое место занимают компьютерные сети. Они связывают в единое целое множество предприятий и людей. В результате появляется система по созданию систем. 1) Системные представления в научном познании появились еще во времена Древней Греции, восходят к трудам Аристотеля, который, как и стоики рассматривают круг значений понятия «система»; в греческом языке весьма обширен: сочетание, организм, устройство, организация, союз, строй, руководящий орган. Вместе с тем, объективные предпосылки устойчивого формирования и развития системных исследований сложились в XIX. К концу 19 – началу 20 века в науке появилось представление о несводимости целого к сумме его частей, о необходимости изучения систем. Одной из первых наук, в которой объекты исследования стали рассматриваться как системы, была биология. В классической биологии единицами анализа были организмы и биологический вид. Появляется экология, в рамках которой живая природа представляется как сложная многоуровневая система. Системные идеи получили распространение также в некоторых психологических концепциях. Системные исследования в экономике связывают, прежде всего, с экономико-математическим моделированием сложных объектов. Среди первых подобных работ необходимо выделить «экономическую таблицу» Ф. Кенэ, а также труды К. Маркса по созданию моделей (схем) общественного воспроизводства. В России первые достижения в области экономико-математического моделирования (ЭММ) были связаны с разработкой межотраслевого баланса производства и распределения продукции в народном хозяйстве 1923 – 1924 гг. 2) Еще в XIX веке стало резко увеличиваться число комплексных проектов и проблем, требующих участия специалистов различных областей знаний. Начали появляться обобщающие научные направления. В начале ХХ века в России А.А. Богданов (Малиновский) создает всеобщую организационную науку – «тектологию», которую можно назвать первым вариантом теории систем и «предвестником» теории организации. Принципы этой концепции были изложены им в работе «Тектология: (Всеобщая организационная наука)»[1]. В 30-е годы ХХ столетия в рамках философии возникло научное обобщающее направление - общая теория систем. Основоположником этого направления стал австрийский ученый Людвиг фон Берталанфи. Берталанфи Параллельно, и как бы независимо, от кибернетики прокладывался еще один подход к науке о системах- общая теория систем. Идея построения теории, приложимой к системам любой природы, была выдвинута австрийским биологом Л. Берталанфи. Один из путей реализации этой идеи Берталанфи видел в том, чтобы отыскивать структурное сходство законов, установленных в различных дисциплинах, и, обобщая их, выводить общесистемные закономерности. Одним из важнейших достижений Берталанфи считается введение им понятия открытой системы. В отличие от винеровского подхода, где изучаются внутрисистемные обратные связи, а функционирование систем рассматривается просто как отклик на внешнее воздействие, Берталанфи подчеркивает особое значение обмена веществом, энергией и информацией (негэнтропией) с открытой средой. [3] Отправной точкой общей теории систем как самостоятельной науки можно считать 1954г., когда было организовано общество содействия развитию общей теории систем. Свой первый ежегодник «Общие системы» общество опубликовало в 1956г. В статье, помещенной в первом томе ежегодника, Берталанфи указал причины появления новой отрасли знания: Существует общая тенденция к достижению единства различных естественных и общественных наук. Такое единство может быть предметом изучения ОТС. Эта теория может быть важным средством формирования строгих теорий в науках о живой природе и обществе. Развивая объединяющие принципы, которые имеют место во всех областях знания, эта теория приблизит нас к цели-достижению единства науки. Все это может привести к достижению необходимого единства научного образования [4]. Потребности практики почти одновременно с возникновением теории систем привели к появлению направления, называемого исследованием операций. Это направление возникло в связи с задачами военного характера, однако, затем получило довольно широкое распространение в других прикладных областях благодаря развитому математическому аппарату. Создание исследования операций относят к 1942 г. и связывают с именем американского ученого Дж. Данцига. Однако еще в 1939 г. российский математик и экономист, лауреат Нобелевской премии Л.В. Канторович создал метод линейного программирования. Тем самым был сделан первый шаг в развитии методов исследования операций. 3) Далее возникает кибернетика - наука, изучающая процессы управления в системах различной природы. Впервые термин «кибернетика» в смысле искусства управления кораблем встречается у древнегреческого философа-идеалиста Платона (428 – 348 г.г. до н. э.). Винер По-настоящему явное и массовое усвоение системных понятий, общественное осознание системности мира, общества и человеческой деятельности началось с 1948г., когда американский математик Н. Винер опубликовал книгу под названием «Кибернетика». Первоначально он определил кибернетику как «науку об управлении и связи в животных и машинах». Такое определение сформировалось у Винера, благодаря его особому интересу к аналогиям процессов в живых организмах и машинах, однако оно неоправданно сужает сферу приложения кибернетики. Уже в следующей книге «Кибернетика и общество» Н. Винер анализирует с позиций кибернетики процессы, происходящие в обществе. С кибернетикой Винера связаны такие продвижения, как типизация моделей систем, выявление особого значения обратных связей в системе, подчеркивание принципа оптимальности в управлении и синтезе систем, осознание информации как всеобщего свойства материи и возможности ее количественного описания, развитие методологии моделирования вообще и, в особенности идеи математического эксперимента с помощью ЭВМ. В явной форме вопрос о научном подходе к управлению сложными системами первым поставил М. А. Ампер. В своей работе «Опыт о философии наук, или аналитическое изложение классификации всех человеческих знаний» (ч. 1-1834г., ч. 2-1843)при построении и классификации всевозможных, в том числе и не существовавших тогда, наук, он выделил специальную науку об управлении государством и назвал ее кибернетикой. Однако первый по-настоящему научный труд по этой тематике написал польский философ-гегельянец Б. Трентовский. В 1843г. он опубликовал книгу «Отношение философии к кибернетике как искусству управления народом». Трентовский ставил целью построение научных основ практической деятельности руководителя («кибернета»). Он подчеркивал, что действительно эффективное управление должно учитывать все важнейшие внешние и внутренние факторы, влияющие на объект управления. Главная сложность управления, по мнению Трентовского, связана со сложностью поведения людей. Используя знания диалектики, Трентовский утверждал, что общество, коллектив, да и сам человек-это система, единство противоречий, разрешение которых и есть развитие. Однако в середине XIX века знания Трентовского оказались невостребованными. Практика управления еще могла обходиться без науки управления. Кибернетика была на время позабыта. В 1891г. академик Е. С. Федоров, работавший в области минералогии и кристаллографии, изучавший особенности строения кристаллических решеток, отметил, что все невообразимое разнообразие природных тел реализуется из ограниченного и небольшого числа исходных форм. Развивая системные представления, он установил и некоторые закономерности развития систем. Ему принадлежит наблюдение, что главным средством жизнеспособности и прогресса систем является не их приспособленность, а способность к приспособлению («жизненная подвижность»), не стройность, а способность к повышению стройности. Следующая ступень в изучении системности как самостоятельного предмета связана с именем А. А. Богданова. С 1911 по1925гг. вышли три тома книги «Всеобщая организационная наука (тектология)». Богданову принадлежит идея о том, что все существующие объекты и процессы имеют определенную степень, уровень организованности. Все явления рассматриваются как непрерывные процессы организации и дезорганизации. Богданову принадлежит ценнейшее открытие, что уровень организации тем выше, чем сильнее свойства целого отличаются от простой суммы свойств его частей. Особенностью тектологии Богданова является то, что основное внимание уделяется закономерностям развития организации, рассмотрению соотношений устойчивого и изменчивого, значению обратных связей, учету собственных целей организации, роли открытых систем. Он подчеркивал роли моделирования и математики как потенциальных методов решения задач тектологии. Приведенный исторический экскурс показывает, что развитием системного анализа занимались ученые самых различных специальностей: Ампер-физик, Трентовский-философ, Федоров-геолог, Богданов-медик, Винер-математик, Берталанфи-биолог. Это еще раз указывает на положение общей теории систем- в центре человеческих знаний. По степени общности Дж. ван Гиг ставит общую теорию систем на один уровень с математикой и философией [4]. Близко к ОТС на дереве научного знания расположены другие науки, занимающиеся изучением систем: кибернетика, телеология, теория информации, инженерная теория связи, теория ЭВМ, системотехника, исследование операций и сопряженные с ними научные и инженерные направления. [5] Предмет теории систем Потребности практики и науки стимулировали появление и развитие научного направления системных исследований, охватывающих самые различные объекты, которое получило название теория систем. Теория систем рассматривается как общенаучная теория, которая выступает связующим звеном между философией и другими науками. Теория систем имеет свой объект, предмет и задачи. Объект исследования теории систем - сложные системы. Предмет - методы создания и развития систем. Задачи теории систем: - Развитие системных концепций общего характера. Построение обобщенных концептуальных моделей систем различных классов. - Разработка общих принципов организации и логико-математического аппарата для системных исследований. - Создание различных частных теорий систем. Функции системы Понятие функции системы Функция в переводе с лат. означает «исполнение» — это способ проявления активности системы, устойчивые активные взаимоотношения вещей, при которых изменения одних объектов приводят к изменениям других. Понятие употребляется в самых различных значениях. Оно может означать способность к деятельности и саму деятельность, роль, свойство, значение, задачу, зависимость одной величины от другой и т.д. Под функцией системы обычно понимают: действие системы, ее реакция на среду; множество состояний выходов системы; при описательном или дескриптивном подходе к функции она выступает как свойство системы, которое развертывается в динамике; как процесс достижения цели системой; как согласованные между элементами действия в аспекте реализации системы как целого; траекторию движения системы, которая может описываться математической зависимостью, формулой, связывающей зависимые и независимые переменные системы. Функции представляют собой направления активности системы, которая взаимодействует со средой. Функция — это, прежде всего, проявление свойств системы. Типология функций системы представляет собой многоаспектное образование. На первый взгляд кажется, что функции так многообразны, что не поддаются какой-то классификации. На самом деле их не так много. Иллюзию бесконечного множества видов создает множество систем, которые придают функциям индивидуальную неповторимость. Так, по степени воздействия на внешнюю среду и по характеру взаимодействия с другими системами функции бывают: пассивные, обслуживающие, противостояния, поглощения, преобразования, адаптивные; по составу — простые и сложные; по характеру проявления — явные и латентные; по содержанию — целевые, ролевые, деятельные; по характеру временной детерминации — временные, постоянные; по отношению к системе — внешние, внутренние; по характеру действия — непрерывные и дискретные; по последствиям для системы — позитивные, нейтральные и дисфункции; по траектории реализации — линейные и нелинейные; по количеству переменных — с одной переменной и с несколькими переменными (табл. 14).
Таблица 14 — Типология функций системы Следует подчеркнуть, что каждая система родственна со всеми системами с точки зрения функций и одновременно индивидуально неповторима. Данная таблица может быть применена при построении функциональных описаний систем. Междисциплинарные научные направления Междисциплинарные направления возникали независимо и почти параллельно во времени. Для обобщения междисциплинарных направлений, связанных с исследованием и проектированием сложных систем, используются термины "теория систем", "системные исследования" или "системный подход". Междисциплинарные научные направления
Междисциплинарные направления имеют следующие особенности: 1) применяются в тех случаях, когда задача (проблема) не может быть сразу представлена с помощью формальных, математических методов, т.е. имеет место большая начальная неопределенность проблемной ситуации; 2) уделяют внимание процессу постановки задачи и используют не только формальные методы, но и методы качественного анализа, т.е. методы формализованного представления систем (МФПС) и методы активизации интуиции и опыта специалистов (МАИС); 3) опираются на философские концепции; 4) помогают организовать процесс коллективного принятия решения, объединяя специалистов различных областей знаний. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||