О вещах начинают мыслить

упорядоченно, по известному плану, но в том, что

о них вообще начинают мыслить.
/ Г. Лихтенберг/

Теория систем еще находится в стадии становления. Вместе с тем практика уже выработала целый ряд полезных правил, сформулированных в виде некоторых обобщенных утверждений, нашедших эмпирическое подтверждение и названных системными принципами. Следуя работе[49],прокомментируем основные принципы системного подхода.

1. Принцип целеполагания — цель, определяющая поведение системы, всегда задается надсистемой (процесс выработки цели называют целеполаганием). Данный принцип утверждает, что задание цели для системы осуществляется вне этой системы, причем не просто вне системы, а в ее надсистеме, т.е. в системе, где рассматриваемая система выступает как подсистема или элемент. Иначе говоря, самой системе нельзя самой себе ставить цели.

Этот принцип, имея весьма важное методологическое значение, далеко не всегда реализуется на практике. Однако почти повсеместно считается, что органы управления данной системы обязаны ставить цели перед своей системой. К сожалению, это ошибочное и весьма вредное мнение. Согласно системному принципу целеполагания органы управления ставят цели подсистемам и элементам своей системы с тем, чтобы обеспечить достижение общесистемных целей, заданных вышестоящим органом управления находящимся в надсистеме.

Для того чтобы задать цель системе необходимо знать, как она должна функционировать, определить, когда и в каком состоянии должна находиться система. А ведь все это - внешние по отношению к системе вопросы, решать которые должна надсистема. Вместе с тем системе находящейся в «нормальном» состоянии, вообще говоря, незачем менять свое состояние, ей зачастую выгоднее пребывать, например, в состоянии покоя - вот только, зачем нужна такая система надсистеме? Противоречия такого рода в той или иной форме всегда присутствуют в отношениях Система - Надсистема.

Отметим два основных способа постановки цели. Первый способ: сформулировав цель, надсистема может этим и ограничиться, предоставив возможность самой системе выработать свою программу достижения цели – что впоследствии и создает иллюзию самостоятельной постановки цели самой системой.

Так, жизненные обстоятельства, окружающие люди, мода, престиж, наследственность и т.п. формируют у человека некую целевую установку. Причем формирование установки часто проходит для самого человека незаметно, а осознание наличия цели приходит уже тогда, когда цель оформилась в виде вербального образа в мозгу (как желаемого будущего). Далее человек в процессе своей деятельности добивается своей цели, часто решая при этом множество простых и сложных задач. Поэтому нет ничего удивительного в том, что формула «я сам добился цели» подменяется формулой «я сам себе поставил цель и стремлюсь к ней».

То же самое имеет место и в коллективах, считающих себя самостоятельными, а тем более в головах многих государственных деятелей, так называемых независимых государств. «Так называемых» потому, что и коллективы – формально (например, юридически), и государства - политически, конечно, могут быть независимыми, однако с системной точки зрения их зависимость от надсистемы (окружающей природной среды) очевидна.

Второй способ: цель системам (особенно простым) доводится совместно с описанием программы (алгоритма) ее достижения.

Вот примеры этих двух способов целеполагания:

- водителю автомашины (система «человек-машина») диспетчер может поставить задачу (цель) в такой форме: «доставить определенный груз из пункта А в пункт В». В этом случае водитель (элемент системы) сам решает, как надо ехать (вырабатывает программу своей поездки);

- водителю, например, незнакомому с территорией и дорогой, ставится задача доставить определенный груз из пункта А в пункт В, но при этом выдается и план поездки, например, скорость движения, карта с нанесенным не нее маршрутом и рядом конкретных указаний касающихся выбора пунктов заправки, ночлега, питания.

Прикладное значение принципацелеполагания: неумение или нежелание «выйти из системы» в процессе постановки (формирования, осознания цели), может приводить к серьезным ошибкам в деятельности системы.

2. Принцип обратной связи - реакция системы на воздействие должна минимизировать отклонение системы от траектории к цели.

Этот принцип требует наличия у системы обратной связи. Это фундаментальный и универсальный системный принцип. Можно утверждать, что система, у которой отсутствует обратная связь, в конечном счете, обязательно отклонится от траектории, ведущей к цели, деградирует и гибнет (сама собой или по воле надсистемы).

Смысл обратной связи в том, чтобы скоординировать результат функционирования системы с поступающими на нее вход воздействиями. Задача обратной связи — вернуть систему на оптимальную траекторию, ведущую к цели (коррекция траектории). Требование оптимальности траектории вытекает из того, что в противном случае всегда будет фиксироваться некоторое остаточное расхождение, которое благодаря обратной связи система будет стремиться отработать (т.е. налицо стремление функционировать еще лучше, еще точнее, еще эффективнее).

3. Принцип целеустремленности - система стремится к достижению заданной цели даже при изменении условий окружающей среды.

Гибкость системы, способность изменять в определенных пределах свое поведение, а иногда и структуру, является важным свойством, обеспечивающим функционирование системы в реальной окружающей среде. Этот принцип согласуется с принципом обратной связи, поскольку управляемость системы направленная на достижение поставленной цели может реализовываться только при наличии обратной связи.

4. Принцип оптимального разнообразия - предельно организованная и предельно неорганизованная системы мертвы.

Этот принцип – следствие правила: «всякие крайности плохи». Предельную неорганизованность или, что то же самое, доведенное до крайности многообразие можно уподобить максимальной энтропии системы, достигнув которой система уже не может целенаправленно изменяться (функционировать, развиваться). Предельно организованная (заорганизованная) система теряет гибкость, а значит, и способность адаптироваться к изменениям окружающей среды, становится излишне «строгой» и, как правило, не выживает. Следует добавить, что помимо «люфта» в структуре должен быть «люфт» и при задании параметров системы, которые, по крайней мере, в некоторых пределах должны допускать определенную эластичность.

5. Принцип эмерджентности - система имеет свойства, которые не имеет никакая ее собственная подсистема.

Смысл этого принципа в том, что система как целое обладает свойствами, которых нет у ее частей. Эти системные свойства формируются при взаимодействии подсистем (элементов) путем усиления и проявления одних их свойств одновременно с ослаблением и сокрытием других. Таким образом, система — не простая совокупность подсистем (элементов), а некая целостность.

По существу – это основной фактор появления систем: объекты объединяются в системы в первую очередь для того, чтобы сформировать новый объект, обладающий новым необходимым качеством.

6. Принцип согласия - цели элементов и подсистем не должны противоречить цели системы.

В самом деле, подсистема (или элемент), имеющая цель, которая не совпадает с целью системы, дезорганизует функционирование системы (увеличивает «энтропию»). Такая подсистема должна либо «выпасть» из системы, либо погибнуть; иначе — деградация и гибель всей системы.

Каждая подсистема (и даже элемент) всегда может рассматриваться, как система, а посему, иметь свои собственные (частные) цели, обусловленные самыми различными обстоятельствами. При этом имеется тенденция в несовпадении целей подсистем и элементов с общесистемными целями. Это фундаментальное диалектическое противоречие, и оно можно рассматривать, как следствие закона «единства и борьбы противоположностей». Отменить его нельзя, поэтому данный принцип следует рассматривать, как требование к их сглаживанию (стремлению к согласованному взаимодействию). Именно для этого в системах обычно и реализуются соответствующие процессы регулирования.

7. Принцип причинности - всякое изменение состояния системы связано с определенной совокупностью условий (причинами), порождающих это изменение.

Это, на первый взгляд, само собой разумеющееся заявление - на самом деле очень важный принцип для целого ряда наук. Так, в теории познания он показывает, что раскрытие причин явлений делает возможным их предсказание и воспроизведение. Именно на этом основана важная совокупность методологических подходов к обусловленности одних социальных явлений другими, объединяемая так называемым причинным анализом. Причинный анализ применяется в теории систем, как для количественного, так и для качественного анализа взаимосвязи явлений, событий, состояний системы и др. Особенно высока эффективность методов причинного анализа при исследовании многомерных систем - а это практически все реально интересные системы.

8. Принцип «черного ящика» - реакция системы является функцией не только внешних воздействий, но и внутренней структуры, характеристик, поведения и состояний составляющих ее элементов.

Этот принцип имеет важное значение в исследовательской практике при изучении сложных объектов или систем, внутреннее устройство которых неизвестно и недоступно (тех, которые называют «черный ящик»). Дело в том, что часто наблюдается стремление искать причины исключительно вне системы, полагая систему достаточно изученной и идеально организованной.

Принцип «черного ящика» исключительно широко используется в естественных науках, различных прикладных исследованиях, даже в быту. Так, предполагая определенную структуру и состояние общества, социологи с помощью опросов выясняют реакцию людей на некоторые события (воздействия). Будучи уверенными, что тем самым они знают состояние и вероятную реакцию народа, политики проводят те или иные реформы.

Типичным «черным ящиком» для исследователей является сам человек. Исследуя, например, психику человека, необходимо учитывать не только экспериментальные внешние воздействия, но и структуру психики, и состояние составляющих ее элементов (психических функций, блоков, суперблоков и др.). Отсюда следует, что при известных (контролируемых) внешних воздействиях, предполагая определенные состояния элементов психики, можно в эксперименте на основе принципа «черного ящика» по реакциям человека создать представление о структуре психики.

Конечно, выводы, которые исследователь делает на основе экспериментов с «черным ящиком», носят вероятностный характер, и в этом надо отдавать себе отчет. Тем не менее, принцип «черного ящика» является интересным, универсальным и достаточно мощным инструментом в руках грамотного исследователя.

9. Принцип многообразия - чем многообразнее система, тем она устойчивее.

Разнообразие () характеризует число возможных состояний системы (). Это количественная характеристика системы, которая численно равна логарифму (по основанию два) числа различимых ее состояний (). Несомненно, что возможность находиться в большем числе состояний увеличивает вероятность того, что среди них будут находиться и весьма устойчивые.

В данном контексте представляет интерес закон необходимого разнообразия У.Эшби: «разнообразие управляющей системы должно быть не меньше разнообразия управляемого объекта». Это, в частности, означает, что для управления большой и сложной системой управляющая система должна иметь соизмеримое с ней разнообразие. В практической деятельности данная теорема требует, чтобы орган управления был не проще управляемой системы. Если же речь идет об организационных системах, то следует понимать, что ее руководители должны быть, вообще говоря, «умнее» рядовых членов организации.

Создание простого и одновременно адекватного (в смысле теоремы У.Эшби) органа управления для реальных сложных систем практически невозможно. В этой связи формируют распределенные органы управления в виде совокупности подсистем управления, каждая из которых решает свою задачу в условиях определенной самостоятельности и, как правило, в небольших подсистемах. Таким образом, принцип Эшби дает теоретическое обоснование иерархической структуры управления сложными системами.

10. Принцип энтропии - изолированная (закрытая) система погибает.

Этот принцип напрямую следует из фундаментального закона природы – второго начала термодинамики, в соответствии с которым в изолированной системе процессы развиваются в направлении увеличения энтропии системы (от состояния более упорядоченного к менее упорядоченному), т.е. в направлении к равновесию, а полное равновесие - аналог смерти.

К счастью системы, кажущиеся на первый взгляд «закрытыми», являются открытыми системами, просто не всегда можно увидеть того канала, по которому система открыта. Следует признать, что все реальные длительно время функционирующие системы – являются открытыми.

Следствием этого является следующее обстоятельство: самим своим функционированием система неизбежно увеличивает энтропию окружающей среды. Тем самым энтропия открытых систем в процессе их прогрессивного развития всегда уменьшается за счет потребления энергии от внешних источников; при этом «энтропия» систем, служащих источниками энергии, возрастает. Таким образом, любая упорядочивающая деятельность осуществляется за счет расхода энергии и роста энтропии внешних систем (надсистемы) и без такового вообще происходить не может.

Принцип энтропии, к сожалению, исследователи часто игнорируют. При этом типичными являются две ошибки: либо искусственно изолируют систему и исследуют ее, не отдавая себе отчета в том, что функционирование системы при этом резко меняется; либо «буквально» применяют законы классической термодинамики к открытым системам, где они могут не соблюдаться. Последняя ошибка особенно распространена в биологических и социологических исследованиях.

11. Принцип отсутствия лишнего - лишний элемент системы погибает.

Лишний элемент системы — это не только бесполезное для системы потребление ресурсов. Во-первых, это искусственное увеличение сложности системы, которое можно уподобить увеличению энтропии, а отсюда - снижение качества, добротности системы. Во-вторых, в реальных системах, где появляются лишние элементы, возможны не только противоречия между ними, но и конкурентные, конфликтные взаимодействия, которые, превысив некоторую пороговую величину, могут приводить к необратимой потере устойчивости системы.

Вместе с тем на практике часто встречаются системы с «лишними» элементами. Это так называемый феномен паразитирования. Особенно часто он проявляется в социальных системах. Паразитирование элементов и целых подсистем-паразитов в них возможно в результате возникновения ложных целей, которые не связаны ни с жизнеобеспечением подсистем, ни с функционированием всей системы. При этом цели-паразиты могут генерироваться самими подсистемами или навязываться им извне. Согласно данному принципу, в здоровых системах паразитирующий элемент существовать продолжительное время не может, он отторгается ею.

Существование в системе лишних элементов можно трактовать, как проявление противоречия между действительным функционированием системы и тем, как она должна функционировать, исходя из заданных надсистемой целей и вызванного затянувшимся и существенным отклонением от оптимальной траектории движения к этим целям. Наличие же в системе элементов-паразитов длительное время свидетельствует о тенденции деградации системы.

Широко известно изречение средневекового философа Уильяма Оккама: «Не умножай число сущностей сверх необходимого». Этот разумный совет является основой для одного из методических требований («бритвы Оккама»): не создавать новых терминов (обозначений, параметров и т.д.), если их роль могут выполнять уже имеющиеся.

12. Принцип агонии - ничто не гибнет без борьбы

Суть этого принципа в том, что, несмотря на то, что некоторые подсистемы и элементы (по разным причинам) могут погибать, этот процесс не может происходить безболезненно. Обычно он сопровождается нанесением вреда всей системе, в первую очередь расходованием ее ресурсов. Яркий тому пример – распад такой системы, как семья.

В силу этого принципа в системах (особенно социальных) необходимо предусматривать такие меры блокировки, изоляции гибнущих элементов, которые исключали бы (или уменьшили) вред системе в целом.

13. Принцип сохранения количества материи - количество материи (вещества и энергии), поступающей в систему, равно количеству материи, образующейся в результате деятельности (функционирования) этой системы.

Этот принцип сохранения количества материи важен в контексте системного подхода потому, что до сих пор еще в различных исследованиях допускаются ошибки, связанные с недооценкой баланса материи в различных системных взаимодействиях. Примеров тому множество: экологические и социальные проблемы, проблемы здравоохранения, обучения и воспитания.

14. Принцип нелинейности - реальные системы всегда нелинейные.

Нелинейность в деятельности систем обозначает, что реакция системы на воздействие необязательно пропорциональна величине этого воздействия. Реальные системы можно считать линейными лишь в определенных пределах изменения их параметров. Чаще всего характеристики реальных систем имеют такой характер нелинейности, что применять методы линеаризации не корректно. К такого рода системам относятся все социальные системы, поскольку содержат существенно нелинейные элементы – людей.

15. Принцип оптимальной эффективности - максимальная эффективность функционирования достигается на грани устойчивости системы, но это чревато срывом системы в неустойчивое состояние.

То, что максимальная эффективность всегда достигается на грани устойчивости, является очевидным фактом (если есть запас эффективности, то имеется стремление его использовать, доходя до грани возможного). Однако функционирование в непосредственной близости от границы устойчивости ввиду «спонтанного возникновения непредвиденных обстоятельств» чревато гибелью системы. В этой связи должны приниматься меры по искусственному ограничению эффективности функционирования системы, поскольку длительное функционирование систем в экстремальных условиях нецелесообразно. Формирование разумного баланса между стремлением добиться максимальной эффективности и достаточной устойчивости функционирования системы – задача надсистемы.

16. Принцип слабой связи - связи между элементами системы должны быть достаточно слабыми для обеспечения живучести и необходимо прочными для сохранения целостности системы.

Этот принцип рекомендует следующее. При создании системы силы межэлементных связей должны определяться только необходимым уровнем ее целостности (в этом смысле быть минимальными). Для придания системе наибольшей гибкости «Оставшуюся» (по отношению к возможной) силу целесообразно использовать на увеличении гибкости системы. Именно на основе этого принципа при грамотном построении общества наибольшее количество связей не формализуют, уповая на самоорганизацию коллективов людей.

17. Принцип Глушкова - любой многомерный критерий качества какой-либо системы может быть сведен к одномерному выходу в системы более высокого порядка (надсистемы).

Борьба с многомерностью критериев – одна из проблем эффективного моделирования сложных систем. Данный принцип предлагает обходить эту трудность, формируя критерий оценки системы в ее надсистеме. В частности, исследуя систему или принимая решение в ситуации с большим числом измерений (параметров), можно сильно облегчить задачу, уменьшая число параметров последовательным переходом в надсистемы. Это достигается на пути сокращения многомерности. Для этого, например, производится группировка характеризующих элементы показателей в некоторые кластеры таким образом, чтобы элементы, входящие в один класс, были более или менее однородными, а далее оперировать не отдельными элементами, а этими кластерами.

18. Принцип относительной случайности - случайность в данной системе может оказаться строго детерминированной зависимостью в надсистеме.

В реальном мире существует множество действительно детерминированных процессов. Однако, не найдя объяснения чему-то, мы чаще всего признаем, что в основе наблюдаемого и непонятного факта лежит случайность. Вместе с тем, если провести более тщательные исследования или просто выйти за пределы системы (на уровень надсистемы), то объяснение может быть найдено.

Смысл системности, выраженный в системных принципах, - это тот фундамент мышления, который способен уберечь хотя бы от грубых ошибок в сложных ситуациях. А уж от ощущения системности мира и понимания системных принципов прямой путь к осознанию необходимости каких-то методов, помогающих преодолеть сложность встающих проблем. В этой связи приведенные принципы имеют как теоретическую, так и сугубо практическую пользу.

Системный подход — что же это такое? Системный подход – это подход к объектам рассмотрения, как к системам, это методология научного познания и практической деятельности, в основе которого лежит исследование любого объекта как системы, функционирующей в интересах своей цели, системы, в которой выделены элементы и подсистемы, внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на процессы и результаты функционирования. При этом систему следует рассматривать не изолированно, а в единстве связей с окружающей средой, выявлять сущность каждого отдельного элемента и подсистемы, их места и роли в функционировании системы, каждой связи как внутри системы, так и связей с элементами.

Из всех методологических концепций системологическая наиболее близка к «естественному» человеческому мышлению — гибкому, неформальному, разноплановому. Системный подходобъединяет естественнонаучный метод, основанный на эксперименте, формальном выводе и количественной оценке, с умозрительным методом, опирающимся на образное восприятие окружающего мира, и качественный синтез.

Часто специалист обнаруживает, что на новой работе не годятся его прежние знания, умения и навыки. В большинстве случаев проблема заключается в том, что он не знает, как приспособить то, что он знает и умеет, к новым объектам его деятельности. Причина – он не может найти общее между разными системами, теми с которыми он работал ранее, работает сейчас и будет работать в будущем. В конце концов, он не имеет достаточных знаний о системах[50]

Не менее часто специалист обнаруживает и то, что технологии, которые он использовал ранее при проектировании, управлении, в производстве товаров, в образовательной деятельности и т.д., неприменимы на его новом месте работы. Причина – он не может найти общее между разными технологиями, которыми он пользовался ранее, пользуется сейчас и будет пользоваться в будущем. Скорее всего, он не имеет достаточных знаний о системных технологиях.

Профессионала, который владеет прикладной и теоретической системной технологией, можно называть системным технологом.

На первый взгляд основные идеи системного анализа просты и кажутся очевидными. Например, центральное понятие этой науки - "система" отражает представления о том, что различные элементы, соединяясь, приобретают новое качество, которое отсутствует у каждого из них в отдельности. Скажем, груда деталей, собранная в автомобиль, безусловно, приобретает новое качество, которое отсутствует у деталей - автомобиль может ездить. Или, например, в разрозненном виде станки, сырье, люди и т.д. не обладают способностью создавать готовую продукцию, но если объединить их в систему - в фирму, то эта совокупность, становясь системой, приобретает такую способность. Системы окружают нас везде: каждый предмет, явление, процесс - это система. Везде и во всем, где можно выявить взаимосвязи – целесообразно говорить о системе.

О том, что объединение объектов создает новое качество, человечество знало давно, еще со времен Аристотеля. Откуда же возникает новое качество у системы, если оно отсутствовало у ее частей? Оно возникает благодаря связям в системе. Именно связи осуществляют перенос свойств каждой части системы ко всем остальным ее частям. В этом и заключается “тайна” появления у систем новых качеств, отсутствовавших у ее частей[51]. Такие качества принято называть системными (интегральными), подчеркивая тем самым, что они присущи только системам, а не их отдельным элементам.

Системный подход заставляет иными глазами посмотреть и на эффективность функционирования систем: взаимодействие между частями системы часто оказывается гораздо важнее, нежели результативная работа отдельных ее частей. Например, точная, эффективная работа отдела маркетинга фирмы не даст положительного результата, если не налажено его взаимодействие с производственными подразделениями, финансовым отделом, руководством фирмы и т.д.

Каждый элемент системы связан с другими элементами этой же системы. В этой связи, как бы мы не изучали элементы в отдельности, познать систему в достаточно полной мере невозможно. Следовательно, наряду с аналитикой (через расчленение системы на компоненты) необходим целостный (синтетический) подход, направленный на выявление общесистемного качества. Согласованное применение аналитического и синтетического подхода лежит в основе методологии, называемой системным подходом.