ахазез. А.О. Огнев. 1-36-08. Основы системологии
 Скачать 1.8 Mb.
|
|
синергетического и информационного. Синергетический подход открывает новые возможности для анализа воз- действия случайных факторов, переосмысливает роль организации и хаоса в природе и обществе, позволяет высветить новые грани феномена самооргани- зации и внутреннего развития систем, по-новому взглянуть на роль хаоса. С по- зиции синергетики хаос – это не только стадия полной дезорганизации и раз- рушения какой-либо структуры, процесса или явления, но и необходимое усло- вие для зарождения нового процесса, потенциальный источник развития более сложной и более высокоорганизованной системы. Информационный подход в научном познании открывает исследователю новую, информационную картину мироздания, качественно отличающуюся от классической вещественно-энергетической картины, которая сегодня недоста- точна для современного представления об устройстве мироздания. Информационные процессы лежат в основе многих явлений в природе и обществе. Информационный подход позволяет увидеть их в совершенно новом Э 1 Э 2 Э п С С Э 1 Э 2 Э п а) б) 10 свете, выявить ранее не замеченные качества, которые оказываются очень важ- ными для понимания сущности рассматриваемых явлений и их дальнейшего развития. Развитие общей теории систем связано с созданием общих подходов и процедур исследования систем различных классов и видов, с определением об- щих для различных систем закономерностей в развитии. Развитие систем по- требовало совершенствования прикладных исследований. Среди них выделяет- ся системотехника, которая возникла в результате усложнения процесса инже- нерного проектирования и необходимости его рационализации с системных по- зиций. Структурно общая теория систем (ОТС) состоит из двух основных час- тей: системологии и системных исследований [7]. Системология представляет собой специфическое направление общей теории систем, которое занимается целостными объектами, представленными в качестве объектов познания. Её основными задачами являются: − представление конкретных объектов, процессов и явлений в виде систем; − обоснование наличия определенных системных признаков у конкретных объектов; − определение системообразующих факторов для различных целостных обра- зований; − типизация и классификация систем по определенным основаниям и описа- ние особенностей различных их видов; − выявление особенностей разных стадий развития систем; − выявление общесистемных закономерностей в развитии систем; − определение особенностей взаимодействия систем с внешней средой; − составление обобщенных моделей конкретных объектов. Следовательно, системология отражает ту сторону ОТС, которая выражает учение о системах как сложных и целостных образованиях. Она призвана выяс- нить их сущность, содержание, основные признаки, свойства и т. д. Системоло- гия отвечает на такие вопросы как: Что такое система? Какие объекты могут быть отнесены к системным? Чем обусловлена целостность того или другого процесса? и т. п. Но она не дает ответа на вопрос: Как или каким образом должны изучаться системы? Этот вопрос адресован уже к системным исследо- ваниям. В самом точном смысле системное исследование представляет собой про- цесс выработки новых научных знаний, один из видов познавательной деятель- ности, характеризующийся объективностью, воспроизводимостью, доказатель- ностью и точностью. Оно базируется на самых различных принципах, методах, средствах и приемах. Это исследование специфично по своей сути и содержа- нию. Оно является одной из разновидностей познавательного процесса, имею- щей целью такую его организацию, при которой бы обеспечивалось целостное изучение объекта и получение в конечном итоге его интегративной модели. От- сюда вытекают и основные задачи системного исследования объектов. К их числу относятся: 11 − разработка организационных процедур познавательного процесса, обеспечи- вающего получение целостного знания; − выявление в каждом конкретном случае такого набора методов, который бы позволял получить интегративную картину функционирования и развития объекта; − составление алгоритма познавательного процесса, дающего возможность всесторонне исследовать объект-систему. Системные исследования базируются на соответствующей методологии, методических основах и системотехнике. Они определяют весь процесс позна- ния объектов и явлений, имеющих системную природу. От них напрямую зави- сит объективность, достоверность и точность полученных знаний. Системный анализ начал складываться в самостоятельную научную дис- циплину в рамках общего направления системных исследований. Он имеет сво- ей целью разработку на основе системной методологии упорядоченной струк- туры исследования сложных систем. В публикациях последних лет даются различные определения системного анализа, отражающие точку зрения авторов на его содержание и подчеркиваю- щие различные его особенности (табл. 1). Практической целью системного анализа является выработка конкретных рекомендаций при разрешении крупномасштабных комплексных, в том числе и междисциплинарных, проблем с учетом различных факторов, влияющих на раз- решение этих проблем. Наряду со специфическими методами, в рамках систем- ного анализа применяются методы и приемы других научных дисциплин. Сис- темный анализ имеет свой объект исследования. Таблица 1 Основные определения понятия «системный анализ» Основные определения понятия «системный анализ» Автор «…средство для нахождения решений проблем делового мира», «…формальное рассмотрение альтернативных конструкций сис- темы» «…приложение системной концепции к функциям управления, связанным с планированием» «…логико-аналитический метод, применяемый для перспектив- ного планирования при создании сложных систем и проведении крупных мероприятий в условиях неопределенности» «…исследование, которое помогает тому, кто принимает реше- ние, выбрать направление действий путем системного изучения своих собственных целей, количественного сравнения затрат, эффективности и степени риска, связанных с осуществлением альтернатив политики и стратегии, необходимых для достижений поставленных целей, а также путем формирования дополнитель- ных альтернатив, если изученные альтернативы окажутся недос- таточными», «…подход к рассмотрению или способ рассмотре- ния сложных проблем выбора» «…является реализацией системных принципов при исследова- нии принятия решений и управления сложными социальными, экономическими и инженерно-техническими системами», С. Оптнер [13] Д. Клиланд, В. Кинг [14] В.М. Андреев [15] Э. Квейд [16] В.Н. Садовский [17] 12 «…совокупность методов и методик выработки и принятие ре- шений при проектировании, конструировании и управления сложными и сверхсложными объектами (социальными, экономи- ческими, техническими и т. д.)» «…совокупность научных методов и практических приемов ре- шения разнообразных проблем, возникающих в целенаправлен- ной деятельности (в частности, в условиях неопределенности), на основе системного подхода» «…имеет своей целью разработку на основе системной методоло- гии упорядоченной структуры исследований, прежде всего слож- ных (больших) систем, т. е. именно тех объектов, на которых наиболее отчетливо прослеживалось «отклонение» системного подхода к исследованию от классического подхода (элементриз- ма)» «…разработка на основе системного подхода упорядоченной структуры методов (способов, приемов, процедур) исследований сложных систем для решения разнообразных проблем, возни- кающих в целенаправленной деятельности» «Совокупность методологических средств, используемых для подготовки и обоснования решений по сложным проблемам по- литического, военного, социального, экономического и техниче- ского характера» Е.П. Голубков [10] С.А. Саркисян, В.М. Ахундов, Э.С. Минаев [11] А.О. Огнев [18] Большой энциклопеди- ческий словарь/Гл. ред. А.М.Прохоров – М.: Научн. изд-во «Боль- шая Российская энцик- лопедия»; СПб.: Но- ринт, 1998 В отличие от традиционных научных дисциплин объектом исследования является не только сам конкретный объект, но и методы решения задач, связан- ных с изучением этого объекта. Считая системный анализ новым научным направлением, С.М. Бреховских (1986) выделяет следующие принципы, присущие только ему и отличающие его от других научных дисциплин: − принцип ограниченной целостности субъективного и объективного; − принцип динамизма системы; − принцип единства формализованного и неформализованного. Основные задачи, решаемые системным анализом, формулируются сле- дующим образом [9]: − установление системы взаимодействия объекта с окружающей средой; − определение перспективных стратегий взаимодействия с исследуемым объ- ектом; − исследование самого объекта, конструирование имитационных моделей объ- екта (системы); − конструирование моделей принятия решений и планирования; − конструирование организационного механизма: при решении задач данного типа извлеченная ранее информация возвращается в систему с целью пере- стройки и преобразования системы. Все перечисленные задачи тесно взаимосвязаны и не могут решаться изо- лированно друг от друга. 13 Системный анализ: 1) применяется в тех случаях, когда задача (проблема) не может быть сразу представлена и решена с помощью формальных, математических методов, т.е. имеют место большая начальная неопределенность проблемной ситуа- ции и многокритериальность задачи; 2) уделяет внимание процессу постановки задачи и использует не только фор- мальные методы, но и методы качественного анализа; 3) опирается на основные понятия теории систем и философские концепции, лежащие в основе исследования общесистемных закономерностей; 4) помогает организовать процесс коллективного принятия решения, объе- диняя специалистов различных областей знаний; 5) для организации процесса исследования и принятия решения требует обя- зательной разработки методики системного анализа, определяющей после- довательность этапов проведения анализа; 6) исследует процессы целеобразования и разработки средств работы с целями, в том числе занимается разработкой методик структуризации целей; 7) основным методом системного анализа является расчленение большой не- определенности на более обозримые, лучше поддающиеся исследованию (что и соответствует понятию анализ) при сохранении целостного (систем- ного) представления об объекте исследования и проблемной ситуации (бла- годаря применению целевого подхода). Образно это можно сформулировать словами Гёте: «... Любой предмет желая изучить, чтоб ясное о нем познанье получить, Ученый прежде душу изымает, затем предмет на части расчленяет, И видит их» Но в отличие от продолжения у Гёте: «Да жаль, духовная их связь тем временем исчезла, унеслась...», системный анализ сохраняет и обеспечивает эту духовную связь, т.е. целостное представление об объекте и процессе принятия решения. Теория иерархических систем является дальнейшим развитиемтеории сложных систем для случая, когда исследуемый объект может рассматриваться как совокупность многоуровневых иерархически организованных подсистем. Понятие многоуровенной иерархической структуры введено следующим образом: система представляется в виде относительно независимых, взаимо- действующих между собой подсистем (страт, слоев, эшелонов); при этом неко- торые (или все) подсистемы имеют права принятия решений, а иерархиче- ское расположение подсистем определяется тем, что нижележащие страты или компоненты эшелонированной структуры находятся под влиянием или в какой-то мере управляются вышестоящими. Основной отличительной особен- ностью многоуровневых систем является предоставление подсистемам всех уровней определенной свободы в выборе их собственных решений, причем эти решения могут быть (но не обязательно) не теми решениями, которые бы выбрал вышестоящий уровень. 14 Подсистемам предоставляется определенная свобода и в выборе целей. Поэтому, в частности, многоэшелонные структуры называют также многоце- левыми.В таких системах могут быть использованы разные способы приня- тия решений. При предоставлении подсистемам прав самостоятельности в принятии решений могут возникать противоречащие одна другой («конфликтные») це- ли и решения, что затрудняет управление, но является в то же время одним из условий повышения эффективности функционирования системы. Разрешение конфликтов достигается путем вмешательства вышестоя- щего эшелона. При этом воздействия вышестоящего уровня осуществляются не в форме жестких управляющих воздействий (как в древовидных иерархиче- ских структурах), а в форме координации. Для обеспечения целостности системы, представленной многоуровневой структурой, наряду с координирующими воздействиями вышестоящих уровней на нижележащие используется поиск коалиций в пределах одного уровня. Такой способ управлений дает основы для развития теории коалиций. В зависимости от принятых принципов (конфликты или коалиции), си- лы и форм вмешательства вышестоящих в дела нижележащих процесс приня- тия решения может происходить по-разному, т.е. по-разному может быть ор- ганизована система управления принятием решений, поэтому многоуровне- вые иерархические структуры называют также организационной иерархией. Отношения, подобные принятым в многоуровневых структуpax, реали- зуются в практике управления в форме корпораций и холдингов. Правила взаимоотношений между фирмами, банкам, торговыми домами и другими ор- ганизациями, входящими в корпорацию или холдинг, оговариваются в соот- ветствующих договорах и других нормативно-правовых и нормативно- технических документах. Таким образом, системная методология представляет собой систему объек- тивных законов, осознанных и понятых человеком, систему определенных спо- собов познания и одновременно систему качеств исследователя, определяющих направление, цель и характер исследования Контрольные вопросы 1. Что понимается под системным познанием материи? 2. Основные принципы системного подхода. 3. Перечислите основные задачи системологии. 4. В чем отличие системологии от системных исследований? 5. Принципы системного анализа. 6. Что изучает теория иерархических систем? 15 2. ПОНЯТИЕ «СИСТЕМА». ПРИЗНАКИ СИСТЕМНОСТИ Ключевым в системном познании является понятие «система». Попробуем определить понятие «системы», исходя из примеров на основе наших житей- ских представлений (Абовский, 1998). - Куча кирпичей – это система? - Нет, тут чего-то не хватает. - А теперь добавим, или уберем, или поменяем местами несколько кирпичей. Что изменилось в куче? - Новых свойств у кучи не появилось! Другой пример: - Ножницы – это система? - Да, они могут резать. - Вытащим из ножниц винтик, соединяющий две половинки, или расслабим на- тяжение этого винтика. Можем ли теперь говорить о системе? - Нет, здесь уже теряются какие-то важные свойства, которые должны быть присущи системе: определенные связи между элементами системы. - Только в совокупности эти элементы и связь между ними образуют единое целое (систему), обладающую свойством, которое не имеют отдельные эле- менты, а именно: стричь, резать. Вновь вернемся к куче кирпичей, но изменим случайное, беспорядочное их расположение, складывая, например, кирпичную стену (осуществляя перевязку кирпичей). - Да, теперь стена из кирпичей получила новое качество, которым не обладал раньше ни один кирпич. - Это уже некоторая система. А если кирпич класть на растворе, то тем более. В настоящее время существует несколько десятков определений этого по- нятия, часть из них приведена в таблице 2. Предпринимались также попытки дать не только словесное, но и матема- тическое определение системы (Ю.А. Урманцев, Н.Н. Каськов, А.И. Уемов и др.). Из признаков, которые наиболее часто употребляются в общих определе- ниях системы, выделяют следующие: элементность, структурность, целост- ность, эмерджентность и иерархичность. Первый признак – элементность – определяет элементный состав системы. Элемент – простейшая, неделимая часть системы. Однако ответ на вопрос, что является такой частью, может быть неоднозначным. Например, в качестве эле- ментов стола можно назвать ножки, ящики, крышку и т.д., а можно – молекулы, атомы в зависимости от того, какая задача стоит перед исследователем. Аналогично в системе управления предприятием элементами можно счи- тать подразделения аппарата управления, а можно – каждого сотрудника или каждую операцию, которую он выполняет. Поэтому рационально следующее определение: Элемент – это предел чле- нения системы с точки зрения аспекта ее рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели. 16 Таблица 2 Основные определения понятия «система» Определения Автор, источник «…упорядочное определенным образом множество взаимо- связанных элементов, образующих некоторое целостное единство» «…любой объект, в котором имеют место какие-то свойст- ва, находящиеся в некотором заранее заданном отношении» «…совокупность элементов, находящихся в определенных отношениях друг с другом и со средой» «целостный объект, допускающий принципиально различ- ные членения (быть может даже бесконечное число члене- ний) и, вообще говоря, не тождественный этим членениям» «…отношение, определенное на семейство множеств» «…отграниченное множество взаимодействующих элемен- тов» «…форма существования материи» «…структурное динамическое множество» «…совокупность объектов, взаимодействие которых вызы- вает появление новых интегральных качеств, не свойствен- ных отдельно взятым образующим систему компонентам» «… определенное по времени и пространству множество элементов с известными свойствами и с упорядоченными связями между элементами и свойствами, ориентированны- ми на выполнение главной задачи данного множества» «… полный целостный набор элементов, взаимосвязанных между собой так, чтобы могла реализоваться функция сис- темы» «…множество элементов, находящихся в отношениях и свя- зях друг с другом, образующих определенную целостность, единство» В.Н. Садовский [20] А.И. Уемов [21] Л. Берталанфи [22] Ю.А. Шрейдер [23] М. Месарович Д. Михайло Я. Такахара [24] А.И. Аверьянов [4] А.Е. Фурман [25] Ю.Н. Карагодин [26] В.Г. Афанасьев [27] С.А. Саркисян В.М. Ахундов Э.С. Минаев [11] Н.П. Абовский [2] Большой энциклопедиче- ский словарь / Гл. ред. А.М. Прохоров. – М.: Науч- ное Изд-во «Большая Рос- сийская энциклопедия»; СПб.:Норинт, 1998 Систему можно расчленять на элементы различными способами в зависи- мости от формулировки задачи, цели и ее уточнения в процессе проведения системного исследования. При необходимости можно изменять принцип рас- членения, выделять другие элементы и получать с помощью нового расчлене- ния более адекватное представление об анализируемом объекте или проблем- ной ситуации. Второй признак – |