Текст книги "Системоведение: Теория. Методология. Практика."

Автор книги: Виктор Лёвин

Соавторы: Лёвин Гаврилович
сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 15 страниц)

Применение системных понятий для отражения статистических закономерностей позволяет конкретизировать диалектическую взаимосвязь необходимости и случайности, выразить эту диалектику в сети специфических абстракций, учитывающих единство определенности и неопределенности.

В современной науке статистические модели и соответствующие им концептуальные средства характеризуют диффузные, нечеткие организации и системы. Они применяются к таким группам объектов, которые в классической науке не являлись объектами строгого научного знания. Их использование показывает, что наличие слабых, нечетко выраженных связей между многими элементами не является препятствием для выводов и обобщений о характере их совместного поведения, о детерминации их состояний.

В методологическом плане важно отметить, что моделирование стохастических процессов связано с упрощением неопределенностной ситуации, поскольку здесь обычно используется прием расчленения неопределенности на регулярную и случайную компоненты. Однако в ходе статистического исследования такое разделение провести до конца не удается, прежде всего, потому, что случайность рассматривается как условие равновероятности событий. Но равновероятность – это уже регулярность, абстрактное выражение закономерности. В то же время, выход за рамки «случайного» процесса оценивается со статистических позиций как свидетельство влияния побочной причины. А такая причина характеризуется законом систематической погрешности.

Известно также, что статистическое описание строится на предположении о возможности случайных результатов в длинных рядах испытаний. Однако генерирование случайности не представляется здесь как основная функция статистической системы. Для обеспечения такой функции требуется самостоятельная структура. Но если она будет реализована, тогда данный процесс не может служить источником необходимого разнообразия системы, будет полностью определяемым, т. е. не случайным.

Вместе с тем статистический подход показывает, что неопределенность может быть выражена в параметрах самой системы. Статистические модели строятся таким образом, что язык описания регулярных процессов системы и неопределенного процесса по существу совпадают, но описание последнего не расшифровывается полностью на языке основных параметров системы.

Рассмотренный материал позволяет сделать вывод, что разработка идей и методов статистического описания осуществляется в русле методологической концепции, в которой закономерность и системность берутся в гибкой форме, тесно связаны с категориями взаимодействия и становления. Здесь преодолевается трактовка детерминизма как «принуждения извне», как системы жестких запретов и ограничений. Существенная сторона нового понимания детерминизма – признание фундаментального значения стохастических закономерностей в современном научном познании.

2.3. Парадигмы структурно-функционального подхода

Понятие «структура» и структурный подход занимают одно из центральных мест в отражении особенностей системной методологии. Тем не менее, требуется дополнительное обсуждение в отношении правомерности применения понятия «структура» и основанных на нем методов для решения системных задач.

Я намерен показать, что есть веские основания для употребление термина «системно-структурное исследование», который соединяет в себе как возможности системного, так и структурного подходов.

Новая методологическая ситуация в науке связана с применением понятия «структура» для отражения атрибута сложности, выявляемого в строении и поведении систем самой различной природы. Однако задача структурного исследования в классической науке сводилась главным образом к изучению элементного состава сложного объекта. Теперь же его место и роль определяются направленностью на изучение совокупности отношений между элементами системы. Моя позиция сводится к тому, что если известна система, то структура предстает как некоторый аспект системы, а именно как единство ее инвариантных свойств.

Понятие структуры определяется различными способами, по-разному оценивается его соотношение с другими философскими и общенаучными понятиями. Не углубляясь в дискуссии по поводу формулировок этого понятия, отмечу лишь, что большинству из них можно поставить в соответствие некоторый аспект системно-структурного подхода, реализующегося в практике научного исследования, и тем самым доказать их правомерность. Однако постановка фундаментальных задач современных системных исследований убеждает в том, что в них на первый план выдвигаются проблемы, связанные с характеристикой переходов от внешнего уровня системы к внутреннему и, наоборот, от внутреннего к внешнему. Эта сторона дела подчеркивается во многих специальных системных разработках. В частности, этот аспект выделяется в формулировке основных задач теории конечных автоматов – анализа и синтеза [7].

Направленность системных исследований на решение аналитических и синтетических задач в их единстве оправдывает, на мой взгляд, понимание структуры в качестве механизма синтеза характеристик элементов, интегральным эффектом которого являются свойства и характеристики целостной системы.

Подобная трактовка структуры нашла широкую поддержку в философско-методологической литературе. Я имею в виду точку зрения, согласно которой структура и элементы суть отношения и вещи, конкретизированные применительно к отдельному объекту, который рассматривается как целое, состоящее из частей, или иначе как система, состоящая из элементов, находящихся в определенной связи. В рамках этой позиции в известную цепочку категорий «целое – часть» теперь вводится опосредствующее звено: строение целого из его частей.

Можно согласиться с тем, что определение структуры должно опираться на выявление совокупности отношений в системе. Однако следует вместе с тем отметить, что такое определение является слишком общим и абстрактным, чтобы отражать специфику данной категории – в сравнении с другими. Одна из возможностей конкретизации данного понятия обеспечивается, если учитывается его единство с категориями «целое» и «элемент» (часть). Это означает, что понятие «структура» определяет не всякое отношение, а лишь то, сторонами которого являются части и целое.

Конкретизация структурного аспекта системного исследования связана также с характеристикой структуры как упорядоченности объектов в их целостности. По существу, упорядоченность, устойчивая упорядоченность – принадлежат к главным признакам структуры. В таком истолковании структурность характеризуется как особая сторона системной детерминации объектов. Переход на структурную точку зрения означает, что объекты берутся не в качестве механически соотносящихся частей, а как организация того или иного рода. Структурность предполагает отсутствие произвола в комбинациях частей. Части рассматриваются как включенные в структуру, т. е. не безразличные друг к другу, а как дифференцированные и обусловливающие существование друг друга. В современных системных исследованиях это понимание структуры находит широкое признание.

Рассматривая структурность как внутреннюю упорядоченность системы, многие исследователи приходят к выводу, что изучение структуры имеет первостепенное значение для характеристики качественной определенности системы. При этом имеется в виду, что свойства компонентов и структура целиком определяют свойства объектов как системы. Подобное понимание структуры фиксируется в «Философском энциклопедическом словаре». В соответствующей статье о структуре говорится как о совокупности устойчивых связей объекта, которые обеспечивают его целостность и тождественность самому себе, сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях [8].

Конкретизацией представленной точки зрения является утверждение, что для определения качественных проявлений объекта требуется обращение к изучению элементов, структуры и функционирования этих элементов.

Плодотворность изучения вклада структуры в формирование целостных качественных характеристик объектов не вызывает сомнений. В науке, например, существует традиционная постановка задачи качественного исследования, которая сводится, в конечном счете, к выявлению внутренних оснований качества, к изучению детерминации качества со стороны внутренних факторов системы, прежде всего – со стороны ее структуры.

Что касается современного системного подхода, то нельзя забывать, что он учитывает взаимосвязь и отношения объектов со стороны их микро– и макроструктур. Применительно к определению системного качества это означает необходимость отражения внешних детерминант объекта в ряду существенных отношений. Такая постановка задачи широко практикуется в современной биологии, медицине, психологии, технике и других областях знания. Здесь исходят из того, что свойства объекта детерминируются влиянием широкой системы, в рамках которой изучаемый объект занимает положение элемента. Например, в развитии психики детей огромное внимание уделяется условиям воспитания, а также всей совокупности социальных факторов, в которых формируется психика и личность ребенка. Известно даже, что благоприятные условия во многом способны компенсировать аномалии психики ребенка. Тогда как неблагоприятные условия усиливают эти аномалии. Если правильно организована воспитательно коррекционная работа с ребенком, первичный дефект может не оказать фатального действия.

Аналогичным образом формулируется исследовательская задача в экологии. Ее основной подход состоит в рассмотрении взаимодействия особей некоторой популяции не только друг с другом, но и в системе более широких связей, таких как хищничество, конкуренция, а также во взаимодействии с метеорологическими, гидрологическими и другими природными факторами. Здесь структурой называют множество связей элементов системы между собой, а также элементов системы с внешней средой. Выделение подобной структуры означает переход к исследованию качественно нового уровня целостностей и законов их изменения.

С методологической точки зрения этот переход обеспечивается установлением единства между структурными и функциональными методами исследования. Предметную сферу новых методов составляет поведение систем. Средства описания поведения отражают как внешние воздействия на систему, так и ее реакции, изменения ее свойств, состояний, перестройку элементов. Отражается также последовательность действий данной системы.

Принципы функционального описания использовал П. К. Анохин в модели функциональной системы. Эта модель дает специфическое объяснение способности организма к экстренной самоорганизации, динамическому и адекватному приспособлению к изменению внешней обстановки.

П. К. Анохин подчеркивал, что системой являются не любая совокупность компонентов, но только избирательно вовлеченные в комплекс компоненты, которые обеспечивают получение фиксированного полезного результата [9].

В органической природе сложились такие механизмы, когда содержание результата (его параметры) формируются, системой раньше, чем появится сам результат. Достигая первого результата, организм переходит к формированию другой функциональной системы с другим полезным результатом, который надо рассматривать как этап в универсальном континууме результатов. При недостаточном результате стимулируется активизирующий механизм, идет активный подбор новых компонентов, меняется степень свободы синоптических организаций и после ряда проб находится полезный результат.

Применение функциональных методов опирается на выделение определенных элементов. Но способ их выделения существенно иной, нежели рассмотрение элементов системы в классическом естествознании. Отвергается, например, принцип рядоположенности элементов и возможность их простого аналитического описания. По-новому характеризуется также проблема сложности системы, поскольку преодолевается представление о ее бесконечной делимости и бесконечном числе связей внутри системы.

Функциональный подход широко используется в дисциплинах кибернетического цикла. Здесь активно разрабатывается формальный аппарат, учитывающий структурно-функциональные свойства систем, с его помощью изучаются вопросы адаптации, устойчивости, обучаемости, самовоспроизведения сложных динамических систем и др.

Известно, что функциональный аппарат кибернетики использует для описания поведения сложных систем принцип «черного ящика». Этот принцип позволяет изучать закономерности поведения, исходя из анализа внешних взаимодействий, отвлекаясь от внутренней структуры объекта. Однако учитывается структура самого поведения. Так, выделяется фиксированный результат, который служит отражением инварианта системы. Вводятся также представления о «входе», «обратной связи» и др. «Черный ящик» рассматривается в окружении этих элементов и характеризуется как преобразователь внешних воздействий, который способен сохранять качественный уровень организации при изменении внешних условий в определенных пределах.

Такой подход учитывает, следовательно, самодетерминацию системы, ее активную природу. Однако самодетерминация рассматривается здесь в узких границах, в плане воспроизводства системы.

Модели с обратной связью учитывают также способность систем использовать разнообразную информацию для перестройки внутренних связей. Применение принципа преобразователя, для описания поведения систем, связано с введением в современную науку представления о динамическом аспекте качества. Этот принцип позволяет исследовать системы со стороны процессуальных характеристик, с точки зрения реализации определенных действий, реакций на внешние воздействия.

Именно такие характеристики важны для описания биологических, социальных и сложных технических систем. Их динамическое качество проявляется в особых свойствах-функциях, благодаря которым система способна выполнять ту или иную роль и обеспечивать целесообразное поведение во внешних взаимодействиях.

Конкретное исследование целесообразного поведения системы не ограничивается применением принципа «черного ящика», т. е. макроподходом. Как дополнение к макроподходу рассматривается микроподход, который ориентирован на исследование внутренней структуры функционирующей системы, на изучение качественной определенности соответствующих подсистем. Однако общая направленность функционального описания систем здесь сохраняется, поскольку подсистемы берутся не как вещественные структуры, но как «функциональные элементы». От деталей их вещественной структуры в данном описании отвлекаются. Например, конструктора или проектировщика инженерной системы может не интересовать, на каком субстрате и посредством каких внутренних связей реализованы заданные свойства блоков, необходимых для функционирования всей конструкции. Тем самым обеспечивается существенное упрощение потоков информации, с которыми имеет дело конструктор при выборе соответствующих блоков.

Функционирование систем правомерно рассматривать с позиций эффективности, которая имеет специфическую меру. Для определения этой меры вводится понятие оптимума. С помощью данного понятия решается задача конкретизации динамического аспекта качества системы. Здесь используются два принципа. Первый касается выделения особого параметра функционирования, характеризующего максимальную эффективность поведения системы в целом. Второй учитывает зависимость основного параметра от значений функций подсистем.

Методы определения оптимума активно разрабатываются рядом математических дисциплин. Они широко применяются в области регулирования и управления сложными системами.

Поиск оптимума предполагает, прежде всего, задание целевой функции или критерия оптимизации. Таковая характеризует степень достижения системой некоторой цели функционирования. Например, для производственных систем это может быть увеличение объема производства, сокращение затрат и т. д.

Решение задач на отыскание оптимума включает всестороннее изучение и сопоставление всех альтернатив, способных вести к решению поставленной задачи, анализ недостатков и преимуществ, связанных с выбором той или иной из них (т. е. с установлением «веса» каждой альтернативы). Для сложной многофакторной и многовариантной задачи актуальным является вопрос об ограничении выбора альтернатив, о методах аппроксимации системы.

Аппроксимирование осуществляется на математических моделях, которые допускают формальные преобразования по специальным логическим или вычислительным алгоритмам. Предполагается, что эти преобразования соответствуют изменениям исходного состояния системы и ее модели. Оптимальным называется такое соотношение значений переменных системы, при котором целевая функция достигает предельной величины (по максимуму или минимуму). Математическая теория оптимизации утверждает существование только одного оптимума для заданного набора переменных и выбранной целевой функции. А это означает, что методы оптимизации дают определенные критерии для отыскания структур, обеспечивающие эффективное поведение системы. Они позволяют выбрать достоверную гипотезу о соотнесении данной функции с той или иной структурой.

В целом развитие системной методологии ведет к изменению гносеологического статуса функциональных методов. Их нельзя трактовать как простое средство обработки эмпирического материала, хотя применение функциональных моделей способно решать задачи классификации и упрощения эмпирических данных и, тем самым, служить этапом на пути качественного исследования объектов. Такого рода задачи являются побочными, второстепенными для современных методов функционального анализа. Основу этих методов составляют познавательные средства, которые позволяют не только фиксировать общие формы качественной определенности динамических систем, но и дают объяснение этой динамики, исходя из единства структурного и функционального аспектов системной детерминации явлений.

В этой области познание совершает как бы возвратно-поступательное движение: от известного поведения системы к структурно-функциональным моделям, а затем к проверке этих моделей на известных образцах поведения системы. Путь к познанию необходимой линии изменений системы становится многоступенчатым. Движение в этом направлении предполагает исследование спектра возможных изменений данной системы – на основании известных структурных связей между ее элементами. На этом же материале устанавливается область невозможного для данной системы. Первичное разделение возможного и невозможного создает условия для более целенаправленного исследования закономерного, необходимого функционирования сложной системы.

Четкое осознание указанного обстоятельства позволяет лучше понять ту особенность современного научного познания, которая определяется единством системных и вероятностно-статистических методов исследования. Обе эти группы методов ориентируют современное научное познание на учет неопределенности в поведении сложно организованных систем.

2.4. Принцип организации в системологии

Утверждение системного подхода в современной науке во многом связано с разработкой проблем организации, с применением организационной точки зрения на изменения и преобразования, как естественных объектов, так и объектов практической деятельности.

Подчас высказывается мнение, что системный подход не ограничивается изучением объектов, для которых организация является существенным атрибутом. Как же тогда определяются задачи системного исследования? Типичным для этого случая является характеристика предмета познания на уровне абстракций большой общности, которые предполагают, что для системного определения объекта достаточно иметь набор некоторых элементов и те или иные соотношения между ними (Л. А. Малиновский).

Я полагаю, что методологическая характеристика системных исследований должна учитывать главные тенденции развития современного системного знания. Но эти тенденции связаны с постановкой организационных задач. Показательно в данном отношении развитие научных дисциплин кибернетического цикла, для которых исследование принципов и законов организации и самоорганизации является магистральным направлением. Аналогичным образом формулируются центральные проблемы в области теоретической биологии, в социально-экономических науках, в области фундаментальных проблем физики. Тема организации действительно приобрела общенаучный статус. Поэтому ее общая постановка правомерна и в области теоретико-системных разработок.

Сегодня с полным основанием можно говорить, что понятие «организация» является системным понятием. Оно непосредственно связано с понятиями системы, структуры, с понятием уровней. Указывая на такую связь, можно вслед за М. Ф. Веденовым и В. И. Кремянским отметить, что организация системы проявляется в существовании, по крайней мере, двух уровней: элементного и целостного.

Анализ развития системного подхода позволяет сделать вывод, что многие современные отрасли науки ориентированы на йзучение характера и уровня организации систем, на выявление места организации в ряду детерминирующих факторов, от которых зависят изменения и преобразования системных объектов. С этих позиций системный подход правомерно определить как организационный по своему существу. В этом пункте я соглашаюсь с М. И. Сетровым. Он писал в свое время, что принцип системности в его конкретизации есть метод исследования объекта со стороны того, как он организован, как соотносятся части этого объекта, как они взаимодействуют, образуя свойства объекта как целого [10].

Понятие организации в единстве с понятием системы выступает как общая и плодотворная идея современного научного познания. Абстрактные образы этой идеи становятся основой моделирования самых различных явлений и процессов.

Методологическое значение моделей организации может быть правильно понято на основе категориального аппарата диалектической концепции детерминизма, направленной на преодоление механицизма, идеализма и телеологизма. Эти вопросы обсуждались в предыдущих разделах предлагаемой монографии. Однако многие аспекты организационного подхода, формирующегося на материале современных системных исследований, требуют дополнительного освещения и разработки.

Можно начать с уточнения концептуального аппарата организационного подхода, а также с выявления специфических условий применения принципа детерминизма к описанию явлений организации и самоорганизации.

Характеризуя методологическую роль понятия организации в современной науке, следует подчеркнуть, что его содержание несет на себе печать динамического способа мышления. Применение данного понятия служит одним из выражений принципа движения, взаимодействия. В самом общем плане понятие «организация» означает способность материи порождать бесконечное разнообразие связей и отношений между объектами, оформлять и упорядочивать их изменения. Это значение вошло в состав теоретических и методологических форм системного знания и является одним из оснований для интерпретации системного мышления в качестве важной ветви постижения организационных аспектов развивающейся природы и общества.

Внутри научного знания важным источником для разработки представлений о динамической организации стала организменная биология. Накопленный в этой области научный материал показал, что организация суть динамическое качество, идущий процесс, функционирование. Для обеспечения этого процесса необходима определенная внутренняя среда, система жизнеобеспечения, которая реализует ту или иную норму функционирования организма. Внутренняя среда живых тел обнаруживает самостоятельную силу реагирования.

Современные системные исследования, развивая концепцию динамической организации, учитывают, что ее содержание составляют функциональные отношения. Они характеризуют внутреннюю стабилизацию и динамическую устойчивость системы и формируются для разрешения противоречий с факторами, которые воздействуют на систему со стороны внешней среды.

Системный подход предполагает два основных типа организации, определяемые условно как пассивные и активные. Первый тип охватывает организации, которые обеспечивают адаптацию системы к внешним условиям, сохраняя в допустимых границах существенные переменные функционирования ее подсистем.

Второй тип организации характеризуется возможностью для системы перестраивать иерархию структур, изменять линию поведения при изменениях внешней среды. В этом случае исследование системы включает представление о ее самоорганизации. Подобное понимание организации является базовым для кибернетики. Оно находит также широкое междисциплинарное применение.

С методологической точки зрения существенно, что кибернетика ставит разработку проблемы самоорганизации систем на конкретно-научную почву. Ее методы позволяют дать количественное описание процессов самоорганизации. Предпринимаются, например, попытки выявить количественную меру эффективности самоорганизации в отношении какой-либо функции.

Вместе с тем кибернетический подход подсказывает новые пути обобщения понятий «организация» и «самоорганизация». Известные сегодня средства такого обобщения основаны на предпосылке, что активность системы включает, как необходимое условие взаимосвязь со средой и обусловлена, как внутренне, так и внешне. Так, весьма общее значение для изучения организованности и активности материальных объектов приобретает принцип открытой системы, который отражает способность системы к обмену со средой веществом, энергией, информацией.

В общем плане организацию системы правомерно рассматривать в неразрывной связи со способностью последней к переходам, смене состояний. Современные методы исследования организации учитывают, что организация упорядочивает разнообразие состояний системы и обеспечивает выбор некоторой допустимой области таких состояний, исходя из условия самосохранения системы при внешних возмущениях.

Конкретизация указанного подхода ведет к различению простой и сложной организации. Первая характеризуется однозначной сменой состояний системы, вторая – вероятностной. Современные обобщения кибернетической трактовки организации учитывают те аналоги приспособления системы к среде, которые вырабатываются современной экологией. В связи с этим исследуются, например, такие проявления организации, как специализация функций системы. Среда может рассматриваться как организация более высокого порядка, способная оказывать действие на изучаемую систему посредством отношений, аналогичных конкуренции, сотрудничеству и симбиозу, доминантным и подчиненным отношениям и т. п. Подобные аналогии использовал, например, Ст. Бир, разрабатывая модель кибернетического предприятия [11].

В общемировоззренческом плане следует подчеркнуть, что системная трактовка организации и самоорганизации обеспечивает дополнительные аргументы в пользу диалектического принципа материального единства мира. С организацией как формой активности, динамизма материальных систем мы сталкиваемся не только в области социальной и живой материи, но также в объектах неживой природы, в технических системах. В данном отношении мне представляется совершенно справедливым суждение М. Ф. Веденова и В. И. Кремянского, которые указывали, что вопреки довольно распространенным взглядам явления самоорганизации отнюдь не составляют исключительное достояние лишь «очень сложных» или, точнее, «сложно организованных» систем. Не только организация, но и самоорганизация, в тех или иных своих проявлениях, встречается у всех образований в природе и обществе, существенно влияя на характер всяких изменений, как самых незначительных, так и фундаментальных [12].

Выявление динамической направленности организационного подхода оправдывает вывод, что исследование организации предполагает отказ от ряда допущений традиционного детерминизма. Прежде всего, преодолевается односторонняя ориентация научного познания на принцип однозначной причинности в описании и объяснении связей между объектами. Исходным пунктом для такого преодоления является соединение в рамках организационного подхода принципов экзогенной и эндогенной детерминации. Однозначное причинное отношение не может служить эталоном научного познания объектов, если их определение включает зависимость от внешней среды, предполагает действие как непосредственных, так и опосредованных факторов.

Организационный подход требует также изучения самоизменений, самодетерминации систем. Этим преодолевается методологическая установка классического естествознания, согласно которой сложные взаимодействия объектов сводились к простой схеме «стимул-реакция». Существенно, что организационный подход предполагает многообразие связей между объектами: прямых и обратных, непосредственных и опосредованных, линейных и циклических и т. д. Это обстоятельство служит основанием для определения органического детерминизма как специфической формы диалектической концепции детерминизма, как общенаучной составляющей диалектического способа мышления.

Важной предпосылкой организационного подхода является положение о единстве организации и сложности. Это положение широко учитывается в современных системных исследованиях. Как известно, главный предмет изучения определяется здесь в качестве сложной динамической системы. Его характеризуют также как сложную организованную систему. Обычная трактовка понятия «сложность» связана с характеристикой элементной базы системы. Она фиксирует их число, разнообразие и группировки. Нередко говорят также о числе связей между элементами как о самостоятельном факторе сложности. В этих случаях сложность рассматривается как количественный аспект организации.

Однако чисто количественная трактовка сложности имеет весьма ограниченное значение для современных системных исследований. Основные направления применения этого понятия свидетельствуют о том, что оно берется в единстве с качественными характеристиками системы, в связи с изучением целостных, интегративных свойств и эффектов системы. Показательно в этом плане взаимное определение между разнообразием системы и ее динамической приспособленностью к среде. Чтобы такая адаптация имела место, система должна обладать необходимым разнообразием. Последнее является своеобразным исходным условием системной детерминации объектов.

Применение понятия организации оправдывается в ситуации, когда на первый план выдвигается аспект нерасчленимости, неразрывности частей, подсистем, переменных, характеризующих систему в целом. В этом обнаруживается особая сторона ее сложности.

Мы не можем, однако, познавать явление, не остановив его движения, не огрубив, не упростив его (В. И. Ленин). В этой связи возникают два принципиальных вопроса, вокруг которых формируются специфические методы системного исследования. Первый из них предполагает поиск ответов на то, как делить сложную систему, как упрощать ее характеристики. Второй – требует указания рациональных пределов, границ, уровня упрощения, делимости системы.