Законы. Конспект лекций проф. Винограя Э. Г. по курсу История и философия науки для аспирантов и соискателей Кемтипп, сдающих кандидатский экзамен конспект изложен в записях аспиранта Е. Е. Петушковой
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
Тема 2.Основные понятия системного анализа. Системное представление сложных объектов. Диалектический принцип системности и его основные ориентации. 2.1. Основные понятия системного анализа и системные представления сложного объекта. 58 См. рисунок. Актуальная среда Главная сущностная характеристика системы - способность к разре- шению актуальных проблем. Видимое человеком зачастую не сущность, а видимость. При рассмотрении системы бросаются в глаза элементы и связи, но они есть у всего и это не главное. Главное в системе - способность разрешить проблемы. Система - объект, способный к разрешению проблем. Корень сис- темности в решении проблем. Актуальные проблемы - это проблемы, без решения которых невозможно функционирование и развитие данного объекта отсутствие ресурсов, (несоот- ветствие структуры и функций, препятствия развитию системы). Акцент дела- ется на том, что актуальные проблемы - первостепенная характеристика. Не- способность к решению проблем ведѐт к краху объекта как системы. Цель - результат, достижение которого приводит к разрешению данной проблемы. Целей, как и проблем, может быть много. Актуальная среда - может мешать или содействовать достижению целей, влияет на объект (систему), может давать ресурсы системе. Среда - весь мир, окружающий систему. Важно – выделить факторы, существенно влияющие на систему. Актуальная среда - факторы, которые существенно влияют на решение актуальной проблемы. Функции - качества, необходимые для достижения целей в данных усло- виях среды. Дисфункции - качества, которые мешают достижению целей в разных ус- ловиях среды. 1. Способ действия системы - технология действий, которую использует сложная система для достижения целей и решения актуальной проблемы. Способ действий может существовать в двух качественно различных фор- мах: Функционирование - способ действий, осуществляемый в рамках сущест- вующей организации систем (ничего не ломаем). Функции Актуальные противоре- чия (про- блемы) Цели 59 Развитие - способ действий, который связан с качественными изменения- ми системы, преобразованием ее организации. Развитие может быть связано с изменением целей, среды, взаимодействия со средой, состава, структуры, спо- соба организации. Конструкция (организационная структура) системы - ее элементы и связи между ними. Конструкция должна обеспечивать принятый способ дей- ствий. Аспектами конструкции является состав и структура. Состав - множе- ство элементов системы. Структура - связи, типы взаимодействий между эле- ментами. Организационные механизмы и процессы. Организационный механизм - тот способ связи и взаимодействия между конструкцией и динамикой, кото- рый придает системе функциональную ориентированность на разрешение ак- туальных проблем. Организационный механизм - механизм фокусирования всех параметров системы на решение актуальной проблемы. Основными сто- ронами организационного механизма являются механизм управления, ре- сурсное и информационное обеспечение, исполнение. Описание сложного объекта как системы осуществляется в терминах дан- ных параметров. Такое описание необходимо для парадокса к системному ана- лизу объекта. Диалектический принцип системности. Включает следующие положения: 1. Принцип системности предполагает рассмотрение объекта как сложного, организованного целого, существование и развитие которого обеспечивается за счет разрешения актуальных проблем в определенных условиях среды. Принцип системности предполагает представление объекта как сложного (много элементов, связей, противоречий, иерархия уровней), ор- ганизованного целого (объекта, сфокусировано на решении проблем). Сущест- вование и развитие объекта возможно при постоянном разрешении актуальной проблемы. Понятие системы не является абсолютным, ему присуща своя отно- сительность: относительно среды и актуальных проблем (рыба в воде и рыба на суше – это разные системы). Разрешение актуальной проблемы является од- ним из главных системоформирующих факторов. В ходе разрешения проблемы система качественно изменяется. Системоформирующим фактором является также влияние условий среды. 2. Качественные характеристики системы обусловлены с одной сторо- ны закономерностями объемлющих метасистем, а с другой качественны- ми характеристиками подсистем. Мир представляет собой иерархию систем. Каждая система входит в состав другой системы, которая в свою очередь вхо- дит в другую, более широкую, и заканчивается предельно широкой (Вселен- ная). Каждая вышестоящая метасистема влияет на исследуемую систему. С другой стороны качества подсистем также влияют на характер системы. 3. Ведущими методологическими ориентациями принципа системно- сти являются интеграция, синтез и оптимизация сложных объектов. Инте- 60 грация – это то, каким образом сложное целое обеспечивает свою целостность, какие силы интегрируют, а какие дезинтегрируют. В научном познании прин- цип системности ориентирует на синтез разрозненных положений и фактов в целостные теоретические системы. Оптимизация - направленность системной методологии на выбор наиболее эффективных вариантов из множества воз- можных. Тема 3. Общесистемные закономерности и интегральные системные качества. 3.1. Интегральные системные качества. Интегральные системные качества - такие характеристики сложных объек- тов, которые являются совокупными, обобщающими проявлениями их систем- ной природы. Интегральные системные качества можно разделить на два клас- са: общие и специфические. У каждой системы есть свое специфическое ин- тегральное системное качество (оружие - способность стрелять, мозг - пси- хическое отражение действительности, человек - мышление, труд, искусство, духовность). Общесистемные интегральные качества присущи всем сис- темам в силу системной природы. Общесистемные интегральные качества: 1. Целостность. 2. Организованность. 3. Сложность. 4. Функциональная анизотропность. 5. Инерционность. Целостность - способность объекта к сохранению своего качества в изме- няющихся условиях среды. Основные компоненты целостности: Целеориентированность – целое – то что стремится к единой цели. Интегрированность - сплочѐнность частей, доминирование центростре- мительных сил над центробежными. Эмерджентность - у целого возникают такие свойства, которых нет у его частей. Модификация свойств элементов под влиянием целого - деформация элементов системы (подсистемы) под влиянием метасистемы (семья, коллек- тив). Связность - целое объединяется связями, благодаря связям целое держит- ся. Преемственность - связность в динамике (сохранение в новом элементов старого). Цикличность - целое развивается циклически (зарождение - развитие - успех - расцвет - смерть). Функциональная завершѐнность структуры - должны быть все элементы для выполнения функций, если не хватает то система их воссоздает. Избирательность контактов со средой (целое общается изолируясь). 61 Фрактальность - отражение в элементарных единицах системы еѐ целост- ных свойств. Организованность - сфокусированность свойств структуры и действий объекта на разрешение актуальной проблемы. Механизм организованности раскрывает законы фокусированного действия и функциональной дополни- тельности (рассм. далее). Сложность - носит субъектно - объектный характер, имеет объективные и субъективные составляющие. Объективные параметры сложности. Разнообразие - сложность обусловлена разнообразием элементов, про- цессов и свойств. Противоречивость - чем больше противоречий в целом, тем оно сложнее. Лабильность – изменчивость характеристик системы. Чем система ла- бильней, тем она сложнее для управления. Альтернативность - многовариантность тенденций функционирования и развития объекта. Стохастичность - вероятностный характер состояний, наличие случайных процессов. Функциональная анизотропность сложной системы - свойства объекта по разным направлениям различны: Функциональная неравноценность элементов и связей систем - разные элементы системы в разной степени функциональны (высокофункциональны, низкофункциональны, дисфункциональны). Разносопротивляемость и разночувствительность к воздействиям на раз- личные компоненты структуры, на различных этапах развития. Асимметрия прогресса и регресса сложных систем. Для достижения про- гресса необходимы организация, энергия, ресурсы, а для регресса доста- точно объект предоставить самому себе. Инерционность - способность объекта сохранять свое состояние, в осо- бенности направленность функционирования развития и оказывать сопротив- ление силам, вызывающим их изменения. Основные эффекты инерционности. Эффект запаздывания - при любых воздействиях на систему время ее пе- рехода из одного состояния в другое не может быть сведено к нулю. Эффект переходных процессов: организационные возмущения в систе- ме, возникающие под влиянием произведенного на нее воздействия. Пороговый эффект инерционности - для любой сложной системы суще- ствуют зависящие от ее инерционности пороги управляющих воздействий, пре- вышение которых влечет ее разрушение возникающими инерционными силами. 3.2. Системные закономерности сложных объектов. Интегральные системные качества также носят закономерный характер. Системные законы характеризуют сущностную природу систем. К системным законам относятся: 1. Закон фокусированного действия. Система фокусирует потенциал своих элементов, связей, действий, организационных механизмов на разреше- ния актуальных проблем. Разрешение актуальной проблемы достигается путем 62 организационного концентрирования. Организованная система способна обес- печить значительно большее действие, чем неорганизованная. Формулировка положении: 1.1. Способность системы к разрешению актуальных проблем обеспечива- ется за счет сфокусированности ее системных параметров в функциональном направлении. 1.2. Чем точнее сфокусированы системные параметры, тем выше эффект действия системы при тех же ресурсных затратах. 2. Закон функциональной дополнительности. В системе в от- личие от бессистемного конгломерата элементы друг друга дополняют. Чем полнее элементы взаимодополняют друг друга, тем больше система сфокуси- рована на разрешение актуальной проблемы. В организованной системе в от- личие от бессистемного элементы взаимодополняют и взаимоподдерживают друг друга в решении актуальной проблемы. 3. Закон наименьших функциональностей или сопротивлений. Устой- чивость целого зависит от наименьших сопротивлений всех его частей. «Проч- ность цепи равна прочности самого слабого ее звена». 4. Закон искажения внешних целей системы внутренними целями. Ес- ли организованная система длительное время не перестраивается, то в ней по- являются собственные цели, которые отличаются от тех, для которых она была создана и даже противоположны им. 5. Закон критической массы. Для достижения качественно нового со- стояния в развитии системы у нее должна быть критическая масса необходи- мых потенциалов (компонентов, связей, ресурсов). 6. Закон преемственности: прогрессивное развитие системы возможно лишь при сохранении позитивной преемственности. Тема 4. Системный подход: категориальные процедуры и основные принципы. Подход - должен отвечать критериям целостности. Он должен опираться на два смысловых компонента: алгоритм действий и методологические прин- ципы, которые являются критериями выбора наиболее адекватных (оптималь- ных) решений на каждой из ступеней алгоритма. 4.1. Алгоритм системного подхода. Алгоритм - строго определенная последовательность действий выполне- ние которых по заданным правилам ведет к получению искомого результата. Этапы алгоритма системного подхода: 1. Фиксация актуальных проблем. В качестве проблем могут высту- пать отсутствие необходимых ресурсов, препятствия, разрушительное воздей- ствие на объект, несоответствие структуры и функций и др. 63 2. Определяются цели, достижение которых обеспечивает разрешение актуальных проблем; формируются критерии достижения каждой из целей. 3. Исследуется актуальная среда. Границы актуальной среды локали- зуются постановкой цели. 4. Определение функций и дисфункций системы, то есть тех свойств, которые способствуют достижению целей в заданных условиях среды или тех, которые мешают. 5. Выявление альтернативных концепций системы принципиально пригодных для разрешения проблемы. 6. Выявляются способы действия системы, обеспечивающие разреше- ние актуальных проблем. По каждой из альтернативных концепций системы - свои способы действия. Определяется или проектируется конструкция сис- темы, обеспечивающая требуемые способы действий. 7. Исследуется или проектируется организационный механизм сис- темы, обеспечивающий функциональную ориентированность ее конструкции или динамики на разрешение актуальных проблем. Организационный меха- низм включает механизмы управления, ресурсного и информационного обес- печения, взаимосвязи управления и исполнения. 8. Производится интегрированное отображение комплекса «система- среда» с позиции объемлющих метасистем и подсистем. Осуществляется со- поставление исследуемой системы с родственными, конкурентными или аль- тернативными системами. 4.2. Методологические принципы системного подхода. Они дают ориентиры выбора наиболее адекватных (оптимальных) реше- ний, на каждой из ступеней алгоритма. К основным принципам системного подхода относятся: 1. Многомерность (всесторонность) рассмотрения исследуемого объ- екта, этот принцип в явном виде воплощен в 8-й ступени системного алгорит- ма. Многомерность анализа предполагает рассмотрение объекта как минимум с трех исследовательских позиций: а) самого по себе; б) с позиций объемлю- щих надсистем; в) с позиций подсистем. В простейшем варианте рассмотрение на фоне более масштабного или более общего объекта. 2. Соединение всесторонности анализа с фокусировкой его результа- тов на функциональных характеристиках объекта. Системный подход предполагает такую всесторонность, которая позволяет анализировать объект прицельно. Объект надо рассматривать всесторонне, но обязательно обращать внимание на конечные функциональные критерии. 3. Выделение главных (решающих) звеньев систем и определение их интегративных связей и функций. Отображение на этой основе функцио- нально - конструкционного каркаса сложной системы. У систем много свя- зей, но важно выделить базовый каркас. Выделение базового каркаса позволя- ет взять под контроль ту часть системы, которая в ней большей степени влияет на систему или объект в конечном итоге. Базовый каркас системы составля- ет основу построения ее модели. Выделение главного в системе очень важно 64 (Маркс выделил в обществе экономический базис и социальную надстройку, что позволило ему обоснованно структурировать общественные процессы). 4. Учет альтернативности системных явлений. Необходимо видеть ши- рокий спектр альтернатив. Системный подход позволяет расширить диапазон альтернатив. Сложные системы многоальтернативны. Причины многоальтер- нативности: Одни и те же противоречия могут быть разрешены различными путями (много способов лечения одной болезни). Воздействие случайных и субъективных факторов. Изменчивость условий среды. 5. Учет нелинейности. В сложных системах процессы протекают не ли- нейно, а циклически, со множеством обратных связей и инверсий, со множест- вом отчужденных эффектов. Пример: йодирование продуктов: результат мо- жет быть обратным. Инверсия (развитие часто происходит этим путем) - но- вое качество часто возникает не в результате продолжения имеющихся тен- денций, а как результат побочного действия. Становление новых качеств за- частую происходит не путем линейных трансформаций системы, а путем раз- вития латентных свойств, побочных тенденций или случайных мутаций. (По- рох был изобретѐн в Китае для фейерверков, а уже позже в Европе для ору- жия). 6. Определение системо-интегрирующих и системо-разрушающих факторов. Их соотношение в системе. Своеобразие сложных систем заклю- чается в том, что они являются единством противоположностей. В сложной системе всегда есть интегрирующие и разрушающие факторы. (В капитализ- ме - разрушающая сила - пролетариат; в СССР - госпартийная бюрократия; в новой России - к засилию бюрократизма добавилось засилие криминалитета и олигархии. 7. Определение критических границ изменения системных парамет- ров в рамках функционального целого. Сложное системное целое всегда находится в каких-либо границах. Во всех системах есть критические границы. В обществе много критических параметров. Критический предел разрушения генофонда, предельное потребление алкоголя, критические границы преступ- ности и др. Тема 5. Методы прикладного системного анализа. Прикладной системный анализ существует в нескольких вариантах. Пер- вый был создан в США и связан с именем Э. Квейда и корпорацией РЕНД. Квейд - чиновник Минобороны США, руководитель отдела стратегического планирования. Системный анализ понимался им как способ решения сложных проблем выбора в условиях неопределенности и риска. Основные категории прикладного системного анализа: 1. Цель. Упор в анализе делается на выявлении целей и определении сте- пени их фактического достижения при различных вариантах действий. 65 2. Альтернативы - способы достижения целей. В реальных сложных сис- темах много альтернатив нет безвыходных положений. Но увидеть многие альтернативы нелегко. В системном анализе важно выявление максимального количества альтернатив. 3. Затраты и их учет. Затраты - деньги, время, человеческие и материаль- ные ресурсы. Каждая альтернатива сопряжена с определенными затратами. Квейд предложил учитывать такой вид затрат как уменьшение возможностей действия, которое происходит при затрате ресурсов на какую-то из альтерна- тив. 4. Модель – упрожденное представление объекта, дающее отображение причинно-следственных связей, существенных с точки зрения решаемой про- блемы. Разработка модели позволяет: - Оценивать затраты по каждой альтернативе. - Оценивать степень достижения результатов. - Выявлять критические параметры. 5. Критерии - показатели, которые позволяют сравнивать альтернативы на предпочтительность. Критерии - затраты, сроки, риски, эффект (результат), безопасность. Из этих базовых критериев можно делать комбинированные критерии. Технология системного анализа по Квейду заключается в осуществле- нии следующего цикла: 1. Формулировка проблемы. 2. Отбор целей. 3. Составление альтернатив. 4. Сбор данных (анализ среды, конкретизация альтернатив). 5. Построение моделей. 6. Взвешивание затрат по отношению к результатам с помощью моде- лей по каждой альтернативе. 7. Анализ случайных факторов, неопределѐнностей и риска (особен- ность аппарата Квейда). 8. Анализ чувствительности альтернатив к изменению исходных предпосылок и оценок (это также важное новшество, внесенное Квейдом). Акценты системного анализа: 1. Исследование сложной системы как единого целого. 2. Основополагающее значение правильной постановки проблемы. 3. Упор на поиск максимального количества альтернатив. 4. Выявление случайных факторов, неопределенностей и риска. 5. Широкое применение моделей, логических и структурных схем. 6. Ясность анализа - системный анализ хорош тогда, когда он проясняет запутанную ситуацию, позволяет понять сложное, упростить его представле- ние. 7. Сочетание количественных методов с качественными характери- стиками. В системном анализе широко используется как математика, так и опыт и интуиция, экспертов. 66 8. Междисциплинарный подбор группы аналитиков, осуществляющих системный анализ. Выполнение перечисленных требований создает необходимые предпосыл- ки доброкачественности системного анализа. Стремление к достижению научных стандартов. Основные научные стандарты: - Проверяемость (результаты излагаются в форме, обеспечивающей воз- можность перепроверки). - Достоверность. Необходимо использовать в расчетах данные и суждения, выдержавшие проверку, критику, контраргументацию. - Объективность, т.е. выводы не должны зависеть от личностей, выражены, где это возможно количественно, подтверждены экспериментом. Раздел 3. Методология научного и инженерного творчества. «Перед нами буржуазное общество. И что же мы видим? Оно удручающе посред- ственно» Ги де Мопассан Вопросы. 1. Понятие творчества (креативности). Творчество в природе и обществе. Универсальные закономерности креативных процессов. 2. Практические методики активизации творческого потенциала: «Мозговой штурм» Синектика. ТРИЗ (теория решения изобретательских задач). Творчество (креативность) – это возникновение нового в развитии. Творчество существовало до человека, без его вмешательства. Синергети- ка - наука о самоорганизации и креативных процессах. Примеры: морозные узоры на стеклах, теневой рынок в СССР. СПИД – продукт самоорганизации природы, организованная преступность. Присоединение Сибири к России – также может рассматриваться как результат стихийной самоорганизации наро- да и т.п. |