Основы системного анализа - Учебное пособие (Спицнадель В.Д.)

1.3. категориальный аппарат науки  и системного анализа

 

Знание точного значения слов и их различия между

собой, хотя бы и самого легкого, есть необходимое

усло­вие всякого истинного мышления, ибо слова

суть выраже­ния понятий. А можно ли мыслить,

не умея отличать во всей тонкости одного понятия

от другого?

В. Г. Белинский

 

Сначала познакомимся с видами понятий, с которых должна начинаться каждая истинная наука (научная дис­циплина),

Понятие — это мысль, которая отображает общие и существенные признаки предметов.

Термин — точно выраженное содержание научного понятия.

Категория — предельно широкое по объему понятие, которое не подлежит дальнейшему обобщению.

Объем понятия — знания о круге предметов, суще­ственные признаки которых отображены в понятии.

Потребности практики и развития НИР в условиях НТР придали задаче упорядочения терминологии особо важ­ное значение. По подсчетам специалистов, если каждый инженер будет терять только пять минут на уяснение нечеткой технической терминологии, то потеря рабочего времени (в денежном выражении) составит в целом по стране 1,5 млрд. руб.

Один мудрец сказал: «Перед тем, как затевать спор, необходимо договориться о терминах». В самом деле, что­бы не возникало взаимных обид, неопределенностей и недомолвок, смысловые обозначения должны быть пре­дельно ясными, конкретными, не допускающими двойно­го толкования. Между тем в нашем производственном бытии довольно часто встречаются термины не только неясные, но даже вступающие в логическое противоре­чие с собственным смыслом.

«Ничто так не враждебно точности суждения, как не­достаточное различение». Эти слова Эдмунда Берка, автора знаменитой книги «Размышления о Французской рево­люции» Пушкин первоначально поставил эпиграфом к пер­вой главе своего «Евгения Онегина». «Недостаточное раз­личение», на опасность которого обращал внимание читателей своим эпиграфом Пушкин, стало причиной казуса, происшедшего с профессором Шляпкиным, смешавшим записки доктора Лерхе с записками доктора Кука.

Беседуя на тему терминологии со многими работника­ми производства, я убедился, что такие понятия, как «про­гресс», «выполнение плана», «новая техника» и другие вызывают массу разночтений. Говорили мы вроде бы об одном и том же, но... на разных языках.

Эту странную ситуацию откровенно прояснил началь­ник технического отдела Главного управления:

— Начинать разговор об освоении новой техники,— сказал он,— нужно с вопроса: «А что же такое новая тех­ника?» Думаю, у нас этого точно никто не знает.

Вопрос не праздный, хотя на этот счет имеются впол­не конкретные указания. В постановлении правительства РФ поставлена задача «создавать и внедрять принципи­ально новые орудия труда, материалы и технологические процессы, превосходящие по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные и мировые достижения». Подчеркиваем: принципиально новые. Ну, ска­жем, такие, как непрерывная разливка стали, кислородно-циклонный способ переработки полиметаллических руд и концентратов, газовая вагранка, полностью исключив­шая из обращения кокс в чугунолитейном производстве, и многие другие изобретения ученых и конструкторов, из­менившие даже самый облик металлургической промыш­ленности. И видимо, если строго придерживаться принци­па новизны, то не следует к передовой новой технике сегодняшнего дня причислять, скажем, оборудование, ко­торое, приходя на смену действующему, хотя и совершен­нее его, но уже морально устарело.

Ученые обнаружили немало пунктов, которые правиль­нее было бы включать не в план по новой технике, а в сугубо производственные задания тому или иному пред­приятию. Например, метод непрерывной разливки стали коллективу Новолипецкого металлургического завода дав­но известен. Он еще много лет назад первым в стране внедрил это новшество.

Нечеткость определения ведет к последствиям, которые дорого обходятся государству. Так, средства, отпускаемые на освоение действительно новой техники, не всегда ис­пользуются с полным эффектом, а неверная ориентация научно-исследовательских, проектно-конструкторских и производственных коллективов порой уводит их в сторону от магистральных путей научно-технического прогресса.

Расплывчатость смыслового обозначения «новая техни­ка» позволяет иным работникам министерств трактовать его, как это выгодно в зависимости от обстоятельств. Здесь стало правилом одни и те же позиции включать сразу во многие планы — создания и освоения изобретений, разработки и внедрения новой техники, или, как еще называют, внедрения передовой технологии и выпуска новых видов промышленной продукции, а также в обычные производ­ственные планы. Создается видимость кипучей деятельно­сти, а на самом же деле одним выстрелом стараются убить сразу всех зайцев. И представьте себе, порой «убивают», поскольку каждому плану соответствует свой вид эконо­мического стимулирования, свои премии.

Поскольку министерский план по новой технике вер­стается раньше, чем уточненная производственная программа, на предприятие поступают два директивных до­кумента, предписывающих выполнить одно и то же зада­ние, но... в разных объемах. Так, коллектив Первоуральского  динасового завода долгое время не мог понять, какое же задание следует принимать за основу — производствен­ное, предусматривающее выпуск 6200 т высокоплотного динаса для коксовой батареи 7-й печи «Запсиба», или по новой технике, обязывающее произвести 7890 т той же продукции.

Или такой пример. Сейчас характер деятельности мно­гих институтов определяется произвольно употребляемы­ми терминами. Попробуйте, например, уловить разницу между институтами «конструкторскими», «проектными», «проектно-конструкторскими», «проектно-конструкторскими и экспериментальными», «по изысканию и проектированию» и т.д. Часто эти различия просто непости­жимы.

Нечто похожее происходит и с номенклатурой, кото­рая должна указывать место, занимаемое тем или иным подразделением в системе НИИ. Почему, например, одни структурные единицы числятся «при» институте, другие точно такого же характера — «в» институте, а третьи рассматриваются как его филиалы? Теоретически «в» долж­но указывать на то, что подразделение органически свя­зано со своим целым (это как бы химическое соединение). Предлог же «при» говорит об известной автономии, по крайней мере по отдельным вопросам (это как бы физи­ческое соединение). Однако проведенное недавно изуче­ние организационно-управленческой структуры 44 НИИ показало, что, за исключением хозрасчетных объедине­ний, в ряде случаев нет логических обоснований, почему структурная единица числится «при», а не «в» институте или наоборот. Совершенно одинаковая управленческая взаимосвязь интерпретируется по-разному, с вытекающи­ми отсюда последствиями в области административного подчинения, оплаты труда руководителей и т.д.

Терминологическая неразбериха неизбежно влечет за собой путаницу в линиях подчинения, административ­ной ответственности, распределения функций и рабочей нагрузки, к неоправданным «перепадам» в оплате труда, не соответствующей диапазону деятельности научного со­трудника.

Положение усложняется и тем, что права и обязан­ности директоров институтов, их заместителей далеко не везде зафиксированы в форме письменных докумен­тов. Распределение прав и обязанностей нередко произ­водится в соответствии с установившимися традициями и практикой, устной договоренностью и личными каче­ствами «волевых» или «неволевых» начальников. В ряде случаев нежелание, а иногда и неумение уточнить, кто под кем, вуалируется такими обтекаемыми словами, как «курирует», «опекает», «осуществляет общий надзор».

Даже в рамках одного института иногда наблюдается полный разнобой в названиях составляющих его струк­турных единиц. Директор, естественно, волен решать, сколько и каких именно, скажем, отделов нужно. Но, со­здавая их, он обязан понимать под отделом то же, что по­нимается и в других институтах.

Могут возразить: велика ли беда, если отдел нарекли сектором? А действительно ли невелика? Названия пред­полагают штатную номенклатуру, должностные оклады руководителей, объем их административной ответствен­ности, соподчиненность и распределение управленческих функций, некоторые аспекты бухгалтерского счета и делопроизводства, численность персонала и ряд других мо­ментов, которые находятся вне правовой компетенции директора и решаются в рамках всей системы управле­ния наукой. Короче, тут требуется единая стандартная терминология. Без нее легко скатиться к административ­ному волюнтаризму в руководстве институтами.

Здесь уместна такая аллегория: шахматист волен де­лать ходы по своему усмотрению, предпринимать любые комбинации при помощи имеющихся в его распоряже­нии фигур; но шахматная игра становится невозможной, если один партнер будет называть коня ферзем, в другой станет ходить конем, как слоном. То же и в управлении институтами. Именно на такое явление и натолкнулись в ходе недавнего обследования: полное отсутствие общепринятой стандартной терминологии и единого толкования ряда основных организационно-управленческих понятий. Что такое, например, сектор, отдел, отделение, лаборато­рия, группа, бюро, служба — все трактуют по-разному.

Это касается и высшей школы. Известно, что суще­ственным элементом подготовки специалистов в числе многих других является требование единства и научной обоснованности терминологии как в процессе обучения, так и при выполнении курсовых и дипломных проектов.

К сожалению, нередко не только в разных вузах или на различных кафедрах, но даже на одной кафедре пре­подаватели на лекциях и семинарах используют различ­ные термины для обозначения одного и того же понятия. Это отрицательно сказывается на учебном процессе. Од­ним студентам больше нравятся термины: «детерминант, крейцкопф, дизель, верхняя мертвая точка» и т.д., а дру­гим соответственно: «определитель, ползун, ДВСж, наруж­ная мертвая точка» и т.д. Еще хуже, когда устаревшие и неточные выражения оказываются в учебниках. Так, еще не изжит термин «мотор», который до сего времени со­хранен даже в названиях крупнейших государственных заводов: Ярославский моторный, Свердловский турбомоторный и др. Сохраняется по традиции название «дизель» применительно к двигателю внутреннего сгорания с вос­пламенением от сжатия (ДВСж).

Комиссия по терминологии АН РФ, Комитете стан­дартов, специалисты вузов, а также издательств и редак­ции до сих пор никаких мер по упорядочиванию исполь­зования терминов не приняли. Еще хуже обстоит дело в новых областях техники, где отсутствие единой термино­логии затрудняет порой взаимопонимание специалистов.

Здесь уместно напомнить, что ГОСТ вполне четко и однозначно регламентирует необходимость установления единых терминов, обозначений и единиц изменения в важнейших областях навыки и техники, а также в отрас­лях народного хозяйства.

Безусловно, что к научно-техническим терминам как к составной части языка необходимо относиться береж­но. Факты свидетельствуют о том, что искусственно насаждавшиеся слова не закреплялись в языке, хотя следует отметить, что новые термины легче приживаются, чем обыч­ные неологизмы. Кроме того, внедрение в жизнь научно обоснованных терминов облегчается возможностью повсе­местной их пропаганды на лекциях, семинарах, в учебно-методической и научной литературе, в передачах по радио, телевидению, в кино и т.д., если при их подготовке придерживаться строгой терминологической дисциплины. Однако прежде чем насаждать эту дисциплину, необходи­мо комиссиям по терминологии АН РФ, Комитету стандар­тов и его институтам, а также ведущим ученым вузов про­вести большую работу по отбору и стандартизации терми­нов. Пока не будет стандартов, можно использовать перечни рекомендованных терминов, вводимых в практику препо­давания соответствующим решением советов вузов. Они должны стать едиными обязательными для всех членов кафедры и вуза независимо от субъективных точек зре­ния.

Нередко думают, что среди множества определений того или иного явления некоторые из этих определений неверны, односторонни и что следует поэтому, отбросив все ошибочные точки зрения, найти одну-единственную — верную — и соответствующее ей единственно верное определение. Спора нет, и в жизни, и в науке нет людей, застрахованных от ошибок; и понятно, что ошибочные определения следует после тщательной проверки изгонять из науки. Но означает ли это, что, освободившись от оши­бочных определений, мы можем выбрать или создать одно, единственно правильное определение, дающее исчерпывающее, раз и навсегда верное понимание того или иного явления, процесса или события? Конечно, обилие опреде­лений, нередко резко отличающихся и даже противореча­щих друг другу, создает большие затруднения. Поэтому в повседневной, обыденной жизни, исходя из практической целесообразности, соображений удобства, простоты и т.п., мы останавливаемся на каком-либо одном определении интересующего нас явления, стремимся найти единствен­ное решение задачи, выработать одну общепринятую точ­ку зрения. И пока вещи, с которыми нам приходится иметь дело, относительно просты, задачи относительно бесхит­ростны, такой подход к делу не только не приносит вреда, но даже оказывается полезным.

Но когда вещи и явления, события и ситуации стано­вятся более сложными, наша привычка оперировать един­ственно верными определениями и решениями начинает причинять неприятности. Оказывается, что решение или определение, казавшиеся нам в привычных обстоятель­ствах безукоризненными и приводившие нас к желанной цели, в изменившихся обстоятельствах дают осечку, пе­рестают быть удобным средством познания или практи­ческой деятельности. Тогда на смену им приходят новые определения и решения. Иногда они целиком заменяют старые, но часто случается так, что новые определения или решения пригодны в одних обстоятельствах, а старые остаются вполне применимыми в других. Такое положе­ние может встречаться десятки и даже сотни раз. Чем слож­нее явление, которое мы изучаем, чем изменчивее ситуа­ция, в которую мы попадаем, тем чаще обнаруживаются в них разные свойства, связи, черты и особенности, требую­щие разных определений, разных подходов и разных ре­шений. И выбрать из этих определений и решений един­ственно верное подчас бывает не только трудно, но и не­возможно (Ракитов А.И. Анатомия научного знания. М: Политиздат, 1969.)

Представляется совершенно неоспоримым, что мето­ды и принципы системного анализа в их применении к решению конкретных научных проблем лишь тогда ста­нут полностью эффективными, когда будут изложены точ­ным, строгим научным языком.

Известно, что с развитием науки одновременно идет постоянное формирование ее специальных терминов. Поэтому их разработка, выбор и использование в прило­жении к конкретному объекту или дисциплине требуют особого внимания. Известный лингвист Шухард сказы­вал, что «терминологическая опасность для науки — все равно, что туман для мореплавания; она более опасна, что обычно в ней вовсе не отдают отчета» (Известия АН СССР. Сер. Радиоэлектроника. 1973. № 1).

А отчет отдавать надо! Наука сегодняшнего дня — явле­ние комплексное. Произвольное использование терминов зачастую становится серьезным препятствием для диалога между специалистами не только отдельных дисциплин, но и даже внутри одной дисциплины. Между тем важность тер­минологических проблем для развития научных знаний осознана не сегодня. С конца 1964 г. в системе Госстандарта действует Всесоюзный научно-исследовательский институт технической информации, классификации и кодирования. Одно из направлений его работы — государственная стан­дартизация научной и технической терминологии. К сожа­лению, если говорить о разработке терминологических стан­дартов, необходимых для организации управления наукой, тот воз и ныне там (Терещенко В. Сколько отделов институ­ту надо? // Правда. 1976. 25 авг.).

История науки показывает, что формирование ее по­нятийный аппарат формируется прежде всего путем асси­миляции понятий из других областей знаний. При этом они, как правило, наполняются новым содержанием и приобретают универсальное значение (Косолапов В.В. Ин­формационно-логический анализ научных исследований. Киев: Наукова думка, 1968). Поэтому создание специфи­чески понятийного аппарата не имеет ничего общего с механическим перенесением одних терминов из других областей: решающее значение имеет экспликация поня­тий сообразно новому объекту исследования. Такое разъяс­нение происходит по определенным правилам и зачастую является теоретической проблемой номер один.

На сегодня категориальный аппарат системного ана­лиза еще не исследован. Лишь в последнее время начаты попытки выявить смысл некоторых понятий системного подхода в их специфическом употреблении и то в основ­ном для биологических систем. Между тем эта задача принадлежит к числу первоочередных:

— во-первых, действительное конституирование сис­темного подхода возможно лишь на основе разработки адекватной категориальной базы;

— во-вторых, из-за того что системные исследования вынуждены пользоваться понятиями, в подавляющем большинстве почерпнутыми из науки прошлого, а существен­но новое употребление этих понятий обычно специально не фиксируется, возникает опасность «размывания» са­мой системной проблематики; именно отсюда рождаются сомнительные спекуляции и далеко не всегда удачные сращения новых слов со старыми проблемами, особенно заметные в философской литературе, посвященной сис­темному походу (Блауберг И., Садовский В., Юдин Э. Си­стемные исследования и общая теория систем // Систем­ные исследования. М.: Наука, 1969).

Попытаемся дать основные определения, связанные с использованием системного подхода, полученные на ос­нове обобщения научно-технической и философской ли­тературы.

Общее число понятий, специфических для системных исследований, чрезвычайно велико. Поэтому мы ограни­чимся лишь наиболее важными из них, с нашей точки зрения.

 

1.3.1. Система

Решение вопроса о специфических признаках систем­ного подхода, в отличие от любого другого типа научного анализа, в значительной степени предопределяется тем, что следует понимать под системой. Легко убедиться в том, что термин «система» используется в столь много­численных смыслах и значениях, что опасность упустить существенное содержание этого понятия очень велика (Садовский В. Методологические проблемы исследования объектов, представляющих собой системы // Социология и СССР. М.: Мысль, 1966. Т. 1).

Действительно, под системой в литературе понимает­ся «комплекс элементов, находящихся во взаимодействии» (Л. Берталанфи), «нечто такое, что может изменяться с течением времени», «любая совокупность переменных..., свойственных реальной машине» (Росс Эшби У. Конструк­ция мозга. М.: Мысль, 1962), «множество элементов с отно­шениями между ними и между их атрибутами» (Холл А., Фейджин Р). В ст.: В. А. Лекторской, В. Н. Садовский О принципах исследования систем // Вопр. философии. I960. № 8), «совокупность элементов, организованных та­ким образом, что изменение, исключение или введение нового элемента закономерно отражаются на остальных элементах» (Топоров В.Н. Из области теоретической топономастики // Вопр. языкознания. № 6. 1962), «взаимосвязь самых различных элементов», «все, состоящее из связанных друг с другом частей» (Бир Ст. Кибернетика и управление производством. Физматгиз. М., 1963), «отобра­жение входов и состояний объекта в выходах объекта» (Месарович М. Основание общей теории систем // Общая теория систем. М.: Мир, 1966) и т. д. и т.п.

Наверное, самым правильным было бы сказать, что в настоящее время вообще не существует удовлетворитель­ного, достаточно широко принятого понятия системы (Щедровицкий Г. Проблемы методологии системного исследования. М.: Знание, 1964).

В этих условиях любая попытка обобщить все или по крайней мере все основные значения термина «система» с неизбежностью приводят к тому, что под системой начи­нают понимать все что угодно.

И все-таки необходимость выработки такого понятия очень велика, коли мы взялись за рассмотрение сущности системного подхода. В первом приближении можно при­держиваться нормативного понятия системы.

Система (греч. — «составленное из частей», «соедине­ние», от «соединяю, составляю») — объективное единство закономерно связанных друг с другом предметов, явлений, а также знаний о природе и обществе (БСЭ. Т. 39. С. 158).

Как и всякое фундаментальное понятие, этот термин лучше всего конкретизируется в процессе рассмотрения его основных свойств. Таких свойств можно выделить четыре.

1. Система есть прежде всего совокупность элементов. При определенных условиях элементы могут рассматри­ваться как системы.

2. Наличие существенных связей между элементами и (или) их свойствами, превосходящих по мощности (силе) связи этих элементов с элементами, не входящими в дан­ную систему. Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью опреде­ляют интегративные свойства системы. Указанное свой­ство отличает систему от простого конгломерата и выде­ляет ее из окружающей среды в виде целостного объекта.

3. Наличие определенной организации, что проявля­ется в снижении термодинамической энтропии (степени неопределенности) системы по сравнению с энтропией системоформирующих факторов, определяющих возмож­ность создания системы. К этим факторам относят число элементов системы, число существенных связей, которы­ми может обладать элемент, число квантов пространства и времени.

4. Существование интегративных свойств, т. е. прису­щих системе в целом, но не свойственных ни одному из ее элементов в отдельности. Их наличие показывает, что свойства системы хотя и зависят от свойств элементов, но не определяются ими полностью. Вывод: система не сво­дится к простой совокупности элементов, и, расчленяя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.

Таким образом, в самом общем случае понятие «сис­тема» характеризуется:

1) наличием множества элементов;

2) наличием связей между ними;

3) целостным характером данного устройства или про­цесса.

Техническая система — множество элементов, нахо­дящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство (Л.И. Лопатников. Краткий экономико-математический словарь. М.: Наука, 1979). Это определение не является ни един­ственным, ни общепризнанным. Есть сотни определений, которые с некоторой условностью можно разделить на три группы.

1. ТС как комплекс процессов и явлений, а также свя­зей между ними, существующий объективно, независимо от наблюдателя — субъекта управления. Он выделяет эле­менты изучаемой системы, т.е. определяет, какие из ее характеристик являются существенными; он выделяет систему из окружающей среды, т.е. как минимум определяет входы и выходы (тогда они рассматриваются как черный ящик), а как максимум подвергает анализу ее структуру, выявляет механизм функционирования и исходя из этого воздействует на нее в широком направлении. Здесь ТС — объект исследования и объект управления.

2. ТС как институт, способ исследования. Наблюдатель конструирует ТС как некоторое абстрактное отображе­ние реальных объектов. В этой трактовке понятие ТС смы­кается с понятием модели.

3. ТС — некий компромисс между двумя первыми. ТС здесь — искусственно создаваемый комплекс элементов (например, коллективов, технических средств, научный теорий), предназначенный для решения сложной соци­ально-экономической задачи. Следовательно, здесь наблюдатель не только выделяет из среды систему, но и создает, синтезирует ее. ТС является реальным объектом и одно­временно абстрактным отображением связей действитель­ности. Именно в этом смысле понимает ТС системотехни­ка (Энциклопедический экономический словарь. М.: На­ука, 1979. С. 250).

Наиболее характерные черты ТС:

— наличие определенной целостности, функциональ­ного единства (общей цели, назначения и пр.), что приво­дит к сложному иерархическому строению системы;

— большие масштабы по типу частей, объему выпол­няемых функций, абсолютной стоимости  (ИЛ-96 м/т = 75 млн. дол.);

— сложность (полифункциональность) поведения;

— высокая степень автоматизации;

— нерегулярное, статистически распределяемое во времени поступление внешних воздействий;

— наличие в целом ряде случаев состязательного момента, т.е. такого функционирования ТС, при котором надо учитывать конкуренцию отдельных частей (в американской ракете «Редай», что надо увеличивать: массу боевой части или системы управления и наведения?);

— наличие связей (положительных, отрицательных, одноплановых, многоплановых);

— многоаспектность (техническая, экономическая, со­циальная, психологическая пр.);

— контринтуитивность (причина и следствие тесно не связаны ни во времени, ни в пространстве);

— нелинейность (синергетика!!!).

От своих предшественников, орудий труда и техни­ческих устройств ТС отличаются так же, как реактивный самолет от телеги. Причем не только количественно — обилием элементов, но и качественно — иным, более высоким уровнем организации, функционирования и управ­ления. Несколько примеров.

Мощная металлургическая система пущена на Ижорском заводе. Ведется строительство комплекса сооруже­ний для защиты Санкт-Петербурга от наводнений. Безо­пасные полеты современных самолетов обеспечивают соот­ветствующие системы управления воздушным движением, навигации и посадки в Пулкове... Сами комплексы объеди­няют большое число разнородных крупных систем. Созда­ются, таким образом, качественно новые технические объекты с более высоким уровнем организации систем. Достигается в процессе использования таких комплексов весьма существенный прирост экономического, экологи­ческого и социального эффектов. Подобные комплексы являются важнейшим рычагом ускорения НТП. Это тре­бует от специалистов системного подхода к исследованию, разработке и эксплуатации комплексов.

Задолго до появления термина «система» системные объекты существовали в природе (биологические систе­мы, экосистемы, космические системы). Они развивались независимо от нас, от системного подхода, спонтанно (в силу внутренних причин). Многих самоорганизующихся систем мы не знаем и сейчас, помалу открывая их. В ос­нове развития природных систем лежат системообразующие законы структурного и функционального порядка (за­коны тяготения, механики...).

В технике мы имеем дело с комплексами. Это на­вязываемое субъектом понятие. Это конгломерат (ме­ханическое соединение разнородного, беспорядочная смесь), который мы пытаемся как-то организовать извне, от человека, от субъекта, самоорганизуемые в луч­шем случае.

Итак, в природе — самоорганизующиеся системы; в технике — самоорганизуемые комплексы.

В природе импульсы организации имманентны (внут­ренне присущи) системам, а в технике — идут от челове­ка, требует организации управления. Эти импульсы от человека должны быть соотнесены с природой объекта.

Но как только комплексы мы назвали сложной систе­мой, так сразу же применительно к ним мы должны ис­пользовать методы, адекватные их природе, т.е. систем­ные, и выявить законы (или хотя бы связи) их структуры, функционирования и развития.

Когда мы говорим о системе, то прежде всего подчер­киваем целостный характер материального объекта или процесса.

Выдвижение систем в качестве объектов исследова­ния поставило перед наукой и техникой особую познава­тельную задачу. Эта задача, несомненно, значительно слож­нее всех тех, которые стояли до нее. Вызвано это, однако, не тем, что в случае анализа системы инженер-исследова­тель имеет дело со множеством элементов (подобные си­туации анализируются давно), а тем, что системный ана­лиз направлен на выявление связей, причем не отдельных, а целого комплекса влияющих друг на друга связей при требовании признания целостности технической системы. Вот этой познавательной задачи наука и техника ранее не знали (Садовский В. Методологические проблемы иссле­дования объектов, представляющих собой системы // Со­циология в СССР. М.: Мысль, 1966. Т. 1).

Сделаем попытку классифицировать системы. Извест­но, что классификацией называется распределение неко­торой совокупности объектов на классы по наиболее су­щественным признакам. Признак или их совокупность, по которым объекты объединяются в классы, являются основанием классификации. Класс — это совокупность объек­тов, обладающих некоторыми признаками общности.

Анализ существующих классификаций с учетом логи­ческих правил деления всего объема понятий, связанных с системами, позволяет сформулировать следующие тре­бования к построению классификации:

— в одной и той же классификации необходимо при­менять одно и то же основание;

— объем элементов классифицируемой совокупности должен равняться объему элементов всех образованных классов;

— члены классификации (образованные классы) долж­ны взаимно исключать друг друга, т.е. должны быть непересекающимися;

— подразделение на классы (для многоступенчатых классификаций) должно быть непрерывным, т.е. при пе­реходах с одного уровня иерархии на другой необходимо следующим классом для исследования брать ближайший по иерархической структуре системы.

В соответствии с этими требованиями классификация систем предусматривает деление их на два вида — абст­рактные и материальные (схема 1.4) (Саркисян С.А. и др. Большие технические системы. Анализ и прогноз разви­тия. М.: Наука, 1977).

Материальные системы являются объектами реального времени. Среди всего многообразия материальных сис­тем существуют естественные и искусственные системы.

Естественные системы представляют собой совокуп­ность объектов природы, а искусственные системы — со­вокупность социально-экономических или технических объектов.

Естественные системы, в свою очередь, подразделя­ются на астрокосмические и планетарные, физические и химические.

Искусственные системы могут быть классифицирова­ны по нескольким признакам, главным из которых явля­ется роль человека в системе. По этому признаку можно выделить два класса систем; технические и организационно-экономические системы.

В основе функционирования технических систем лежат процессы, совершаемые машинами, а в основе функциони­рования организационно-экономических систем — процессы, совершаемые человеко-машинными комплексами.

Схема  1.4

Классификация систем

 

Абстрактные системы — это умозрительное представ­ление образов или моделей материальных систем, кото­рые подразделяются на описательные (логические) и сим­волические (математические).

Логические системы есть результат дедуктивного или индуктивного представления материальных систем. Их можно рассматривать как системы понятий и определе­ний (совокупность представлений) о структуре, об основ­ных закономерностях состояний и о динамике матери­альных систем.

Символические системы представляют собой формали­зацию логических систем, они подразделяются на три класса:

статические математические системы или модели, которые можно рассматривать как описание средствами

математического аппарата состояния материальных систем (уравнения состояния);

динамические математические системы или модели, которые можно рассматривать как математическую формализацию процессов материальных (или абстрактных) си­стем;

квазистатические (квазидинамические) системы, находящиеся в неустойчивом положении между статикой и динамикой, которые при одних воздействиях ведут себя как статические, а при других воздействиях — как дина­мические.

Однако в литературе приводятся и другие классифи­кации. Профессор Ю. Черняк дает такое подразделение систем (Черняк Ю.И. Системный анализ в управлении экономикой. М.: Экономика, 1975).

1. Большие системы (БС) — это системы, не наблюда­емые единовременно с позиции одного наблюдателя либо во времени, либо в пространстве. В таких случаях систе­ма рассматривается последовательно по частям (подсис­темам), постепенно перемещаясь на более высокую сту­пень. Каждая из подсистем одного уровня иерархии опи­сывается одним и тем же языком, а при переходе на следующий уровень наблюдатель использует уже мета-язык, представляющий собой расширение языка первого уровня за счет средств описания самого этого языка. Со­здание этого языка равноценно открытию законов порож­дения структуры системы и является самым ценным ре­зультатом исследования.

2. Сложные системы (СС) — это системы, которые нельзя скомпоновать из некоторых подсистем. Это рав­ноценно тому, что:

а) наблюдатель последовательно меняет свою позицию по отношению к объекту и наблюдает его с разных сторон;

б) разные наблюдатели исследуют объект с разных сторон.

Пример: выбор материала ветрового стекла автомоби­ля. Задачу нельзя решить без того, чтобы не рассмотреть этот объект в самых разных аспектах и разных языках: прозрачность и коэффициент преломления — язык оптики; прочность и упругость — язык физики; наличие станков и инструментов для изготовления — язык технологии; стоимость и рентабельность — язык экономики и т.д.

Каждый из наблюдателей отбирает подмножество про­зрачных материалов, удовлетворяющих его требованиям и критериям. В области пересечения подмножеств, ото­бранных всеми наблюдателями, метанаблюдатель отбирает единственный материал, работая в метаязыке, объединяющем понятия всех языков низшего уровня и описы­вающем их свойства и соотношения. Трудность: подмно­жества, отобранные наблюдателями первого уровня, мо­гут не пересечься. В таком случае метанаблюдателю надо скомандовать некоторым из них (технологам, физикам и т.д.) снизить свои требования и, соответственно, расши­рить подмножества потенциальных решений. И здесь: экспертный опрос — важнейший инструмент системно­го анализа!

Системы можно соизмерять по степени сложности, используя разные аспекты самого этого понятия:

а) путем соизмерения числа моделей СС;

б) путем сопоставления числа языков, используемых в СС;

в) путем соизмерения числа объединений и дополне­ний метаязыка.

Простота находится всегда в результате исследования! (Р. Акофф)

3. Динамические системы (ДС) — это постоянно изме­няющиеся системы. Всякое изменение, происходящее в ДС, называется процессом. Его иногда определяют как преобразование входа в выход системы.

Если у системы может быть только одно поведение, то ее называют детерминированной системой.

Вероятностная система — система, поведение кото­рой может быть предсказано с определенной степенью вероятности на основе изучения ее прошлого поведения (протокола).

Свойство равновесия — способность возвращаться в первоначальное состояние (к первоначальному поведе­нию), компенсируя возмущающие действия среды.

Самоорганизация ДС — способность восстанавливать свою структуру или поведения для компенсации возмущающих воздействий или изменять их, приспосабливаясь к  условиям окружающей среды.

Инвариант поведения ДС — то, что остается неизменным в ее поведении в любой отрезок времени.

4. Кибернетические, или управляющие, системы (УС) — системы, с помощью которых исследуются процессы управления в технических, биологических и социальных системах. Центральным понятием здесь является информация — средство воздействия на поведение системы. УС позволяет предельно упростить трудно понимаемые про­цесс и управления в целях решения задач исследования проектирования.

Важным понятием УС является понятие обратной связи (ОС). ОС — информационное воздействие выхода на вход системы.

5. Целенаправленные системы (ЦС) — системы, обла­дающие целенаправленностью (т.е. управлением системы и приведением к определенному поведению или состоянию, компенсируя внешние возмущения). Достижение цели в большинстве случаев имеет вероятностный характер.

Английский кибернетик С. Вир подразделяет все сис­темы на три группы — простые, сложные и очень сложные. При этом он считает весьма существенным способ описания системы — детерминированный или теорети­ко-вероятностный (табл. 1.9).

Наш соотечественник математик Г.Н. Поваров делит все системы в зависимости от числа элементов, входящих и них, на четыре группы:

малые системы (10— 103 элементов);

сложные системы (103—107 элементов);

ультрасложные системы (107 —1030 элементов);

суперсистемы (1030— 10200 элементов).

В качестве примеров систем второй группы он приво­дит автоматическую телефонную станцию, транспортную систему большого города, третьей группы — организмы высших животных и человека, социальные организации, четвертой группы — звездную вселенную.

Таблица  1.9

Классификация систем по С. Виру

 

По способу описания

По уровню сложности

Простые

Сложные

Очень сложные

Детерминиро­ванные

 

«Оконная задвижка»

Проект меха­нических мастерских

ЦЭВМ

Автоматизация

 

 

Вероятностные

 

«Подбрасывание монеты»

«Движение медузы»

Систематический контроль качест­ва продукции

Хранение запасов

Условные рефлексы

Прибыль промышленного предприятия

 

Экономика

Мозг

Фирма

 

 

Ученые А. И. Берг и Ю. И. Черняк определяют СС как систему, которую можно описать не менее чем на двух раз­личных математических языках, например на языке теории дифференциальных уравнений и на языке алгебры Буля.

Наши философы И. Блауберг, В. Садовский и Ю. Эдин предлагают классификацию системных объектов, опираясь на которую можно выделить обоснованно тот класс систем, который является специфическим для системных исследований и отличает эти последние от других направ­лений развития научного познания (Блауберг И.В. и др. Системный подход в современной науке // Проблемы методологиии системного исследования. М.: Мысль, 1970).

По-видимому, классификация систем вряд ли может рассматриваться как самостоятельная задача, выдвинутая безотносительно к предмету и целям исследования. По­этому проводимое ниже различение типов систем указан­ные авторы отнюдь не считают исчерпывающим и един­ственно возможным; оно используется лишь в качестве аргумента, поясняющего концепцию, развиваемую в дан­ной статье.

Все существующие в действительности совокупности объектов (а всякая система представляет собой такую со­вокупность, хотя не всякая совокупность есть система) можно разбить на три больших класса: неорганизован­ные совокупности, неорганичные системы, органичные системы.

Неорганизованная совокупность (примерами ее могут служить куча камней, случайное скопление людей на улице) лишена каких-либо существенных черт внутренней организации. Связи между ее составляющими носят внеш­ний, случайный, несущественный характер. Входя в состав такого объединения или покидая его, составляющие не претерпевают каких-либо изменений, что говорит об отсутствии у подобной совокупности целостных, интегративныx свойств. Свойства совокупности в целом по существу совпадают с суммой свойств частей (составляющих), взятых изолированно. Следовательно, такая совокупность лишена системного характера.

Два других класса совокупностей — неорганичные и органичные системы — характеризует наличие связей между элементами и появление в целостной системе но­вых свойств, не присущих элементам в отдельности. Связь, целостность и обусловленная ими устойчивая структура — таковы отличительные признаки любой системы.

Если же мы пойдем дальше по пути классификации и попытаемся различить органичные и неорганичные системы, то обнаружим, что довольно трудно провести стро­гое разделение указанных систем по структурному прин­ципу (т.е. по их составу, строению). Дело в том, что в основе различия органичных и неорганичных целостных систем лежат, как нам представляется, особенности присущих им процессов развития; структура же системы является результатом этих процессов и объясняется ими. Органичная система есть саморазвивающееся целое, которое в процессе своего индивидуального развития проходит последовательные этапы усложнения и дифферен­циации. Этим объясняются следующие специфические особенности органичных систем, отличающие их от систем неорганичных.

1. Органичная система имеет не только структурные, но и генетические связи.

2. Органичная система имеет не только связи коорди­нации (взаимодействия элементов), но и связи субордина­ции, обусловленные происхождением одних элементов из других, возникновением новых связей и т.п.

3. Органичная система имеет особые управляющие ме­ханизмы, через которые структура целого воздействует на характер функционирования и развития частей (био­логические корреляции, центральная нервная система, система норм в обществе, органы управления и т. д.).

4. В неорганичном целом в силу менее тесной зави­симости между системой и ее составляющими основные свойства частей определяются их внутренней структу­рой, а не структурой целого. Связи внутри целого не вызывают коренных качественных преобразований частей. С этим связана способность частей неорганичного цело­го к самостоятельному существованию. В органичном же целом основные свойства частей определяются законо­мерностями, структурой целого. Зависимость между си­стемой и ее компонентами столь тесна, что элементы системы лишены способности к самостоятельному суще­ствованию.

5. Если в неорганичных системах элемент зачастую активней целого (например, ион химически активнее ато­ма), то с усложнением организации активность все в боль­шей мере передается от частей к целому.

6. Органичное целое образуется не из тех частей, ка­кие функционируют в развитом целом. В ходе развития органичной системы происходит качественное преобра­зование частей вместе с целым. Первичные компоненты внутри системы претерпевают трансформации, которы­ми определяется их современная форма.

7. Устойчивость неорганичных систем обусловлена ста­бильностью элементов; напротив, необходимым условием устойчивости органичных систем является постоянное обновление их элементов.

8. Внутри органичного целого существуют своеобраз­ные блоки (подсистемы). Их гибкая приспосабливаемость к выполнению команд управляющей системы основана на том, что элементы подсистем функционируют вероятностным образом и имеют определенное число степеней свободы. Следовательно, жесткая детерминированность связи подсистем между собой и с целым реализуется че­рез отсутствие однозначной детерминации в поведении элементов подсистем.

Сказанным, разумеется, не исчерпываются особенно­сти органичных систем и их отличия от других видов си­стемных объектов. Очевидно, можно было бы продолжить намеченную в общих чертах классификацию и провести определенную типологию органичных систем (в частно­сти, по уровням иерархии внутри них, по типам управле­ния). Но для нас сейчас важно подчеркнуть, что органичные системы — наиболее сложные из всех типов систем, поэтому их исследование наиболее перспективно в методологическом отношении.

Участники «общества по разработке ОТС» А. Холл и I'. Фейджин на основании собственного определения си­стемы приводят такую классификацию систем (Лектор­ский В.А., Садовский В.Н. О принципах исследования систем // Вопр. философии. 1960. № 8). Если изменение в каждой отдельной части системы вызывает изменение всех других частей и в целой системе, то в этом случае система является целостной. Если изменение каждой части систе­мы не вызывает изменение других частей, то система называется суммативной. Совершенно ясно, что благодаря такому разделению Холл и Фейджин получают возмож­ность охватывать в своей теории значительно больший круг систем, чем Берталанфи.

Несмотря на то что классификация систем Холла и Фейджина более детальна, чем классификация Берталанфи, а их определение системы более широко по сравнению с оп­ределением системой Берталанфи, тем не менее эти моди­фикации не вносят принципиальных изменений в существо «общей теории систем». И у Берталанфи, и у Холла—Фейджина речь идет о построении определенного математичес­кого аппарата, способного дать описание «поведения» дос­таточно обширного класса системных предметов.

Обобщенная классификация совокупностей объектов представлена схемой 1.5

 

1.3.2. Связь

Пожалуй, наибольшая смысловая нагрузка в ССИ при­ходится на понятие «связь». Более или менее определенно но понятие употребляется во всех работах, посвященных системному подходу. Вместе с тем следует признать, что столь частое употребление понятия связи отнюдь не сде­лало его ясным, четко очерченным по своему содержанию. Напротив, как это ни странно, имеющиеся в литературе попытки логико-методологического анализа этой пробле­мы весьма немногочисленны, а возможная общелогическая классификация связей вообще не была предметом специального рассмотрения.

 

Схема  1

Классификация совокупностей объектов

Куча камней, случайное скопление людей на ули­це, в автобусе, метро... Отсутствуют существен­ные черты внутренней организации. Связи носят внешний, случайным характер, це­лостные свойства отсут­ствуют. Свойства сово­купности совпадают с суммой свойств частей, взятых изолированно. Таким образом, совокуп­ность лишена системного характера.

(Вспомните САПР!)

 

 

Присутствуют связи между элементами, и появляются но­вые свойства, не присущие элементам в отдельности. Та­ким образом, связь, целостность и обусловленная ими устойчивая структура являются их признаками

 

 

 

 

 

Имеет только структурные связи (связи строения,

на­пример, химические). Имеет только связи

коор­динации (взаимодействия элементов). Отсутствуют управляющие механизмы. Зависимость между ТС и ее элементами менее жестка, поэтому основные свойства частей определя­ются их внутренней стру­ктурой, а не структурой целого. Связи внутри це­лого не вызывают корен­ных качественных преоб­разовании частей, поэтому части способны к само­стоятельному существова­нию. (Выньте одну квар­тиру из дома как

строи­тельного комплекса —

в остальных можно жить, с определенной вероятнос­тью). Элемент зачастую активнее целого (напри­мер, ион химически ак­тивнее атома);

с усложне­нием организации актив­ность все в большей мере передается от частей к це­лому, т. е. целое более

ак­тивно, чем части!

Устой­чивость обусловлена ста­бильностью элементов

Имеет не только структур­ные, но

 и генетические свя­зи. Имеет не только связи координации, но и связи су­бординации, обусловленные происхождением одних эле­ментов из других, возник­новением новых связен. Име­ет особые управляющие

ме­ханизмы, через которые структура целого воздейст­вует

 на характер функциони­рования

в развитии частей (биологическая корреляция, центральная нервная систе­ма, система норм в общест­ве, органы управления и т.д.). Основные свойства частей определяются зако­номерностями, структурой целого. Части лишены спо­собности к самостоятельному существованию.

(Один дви­гатель не полетит без ЗУР!) Необходимым условием

ус­тойчивости является постоян­ное обновление элементов (блоков); их гибкая приспо­собленность к выполнению команд управляющей систе­мы основана на том, что

эле­менты подсистем

функцио­нируют вероятностным обра­зом и имеют определенное число степеней свободы

 

 

 

Краткий анализ литературы, посвященной проблеме связи, показывает, что в настоящее время, по-видимому, отсутствуют реальные предпосылки для построения не толь­ко исчисления связей, но и сколько-нибудь расчлененной «качественной» логико-методологической концепции связи как категории научного познания. Вместе с тем очевид­но, что вокруг этой категории в значительной мере груп­пируется вся проблематика, специфическая для системно­го подхода. Можно утверждать, что развитие системных исследований существенно зависит от успехов в логико-методологическом анализе содержания понятия «связь».

В диалектике, как известно, проблема связи является одной из центральных. Учение диалектики о связях охватывает учение о мире как о едином связном целом, о при­чинности, о единстве и борьбе противоположностей, о взаимоотношении качества и количества, содержания и формы, сущности и явления и т.д., а основным методом исследования является анализ материала конкретных наук в плане разработки обобщающей картины мира.

Предварительно связь предметов можно определить

таким образом: два или более различных предмета связаны, если по наличию или отсутствию некоторых свойств у одних из них мы можем судить о наличии или отсутствии тех или иных свойств у других из них (возникновение и исчезновение предметов можно рассматривать как частный случай). Например, температура и давление данной массы газа связаны так, что с увеличением температу­ры (при всех прочих постоянных условиях) увеличивается давление. Зная о том, что температура увеличилась, мы мо­жем делать вывод об увеличении давления (если выяснены точные количественные соотношения, то они учтутся и в выводах). Это свойство связей и обусловило особую позна­вательную ценность их обнаружения. Выявление связей позволяет познавать предметы не непосредственно, а кос­венно, через другие предметы, находящиеся с ними в той или иной связи. Не приходится доказывать, насколько это важно для исследования предметов, не поддающихся не­посредственному наблюдению, для разработки стандартных методов расчета, избавляющих от необходимости каждый раз ставить эксперимент, и т.п.

Характерным для приведенного определения является  наличие в нем ссылок на логическое следование, на вывод одних знаний из других. Весьма возможно, конечно, что такого рода ссылок можно избежать. Но в рассмотренных нами случаях это достигается обычно за счет тав­тологии, т.е. за счет ссылок на зависимость, обусловлен­ность и другие понятия, которые сами выступают как си­нонимы понятия связи, за счет ссылок на частные формы связей (например, на причинность), за счет употребления выражений, которые сами нуждаются в разъяснениях через понятие связи (например, предметы считаются свя­занными, если изменение одних ведет к изменению дру­гих; здесь слово «ведет» создает лишь иллюзию определе­ния, так как при попытке разъяснения его смысла мы будем вынуждены обратиться к данному выше предвари­тельному определению связи.

Наличие в определении связи ссылки на логическое следование заставляет поставить принципиально важный вопрос о том пути, по которому следует идти в решении стоящей проблемы. Поскольку логическое следование ха­рактеризует взаимоотношение знаний о предметах, то вполне естественным представляется следующий путь: базируясь на принципе отражения, можно через опреде­ленные структуры знаний определять то, что соответству­ет этим знаниям, что ими отображается в объективной реальности. Например, можно определить отношения предметов как то, что соответствует высказываниям с много­местными предикатами. Аналогично обстоит дело со связями. Определив высказывания о связях как особый тип высказываний, можно определить сами связи как то, что отображается высказываниями этого рода. Подчеркива­ем, что вопрос об определении одних факторов путем противопоставления их другим факторам и вопрос о вза­имоотношении этих факторов безотносительно к их опре­делению суть различные вопросы. Впрочем, определяя связь как то, что отображается в форме такого-то рода знаний, мы тем самым указываем на связь как на объективный источник знаний в полном соответствии с принципами теории отражения (Зиновьев А. А. К определению поня­тия связи // Вопр. философии. 1960. № 8).

Предпринятые в литературе попытки прямо и сразу построить обобщенную концепцию связи обнаружили относительно невысокую эффективность такого способа решения проблемы. Это заставило искать не столь пря­мых, но, может быть, более обнадеживающих путей ана­лиза понятия связи и его места в современном познании. Одним из таких путей могло бы явиться определение (первоначально чисто эмпирическое) набора основных значе­ний, в которых употребляется понятие связи в научной литературе, т.е. составление сугубо приблизительной эм­пирической классификации связей. Приведем вариант по­добной классификации (Блауберг И.В., Садовский В.Н., Юдин Э.Г. Системный подход в современной науке // Проблемы методологии системного исследования. М.: Мысль, 1970).

1. Связи взаимодействия (координации), среди кото­рых можно различить связи свойства (такие связи фик­сируются, например, в формулах физики типа pV = const) и связи объектов (например, гуморальные связи, связи между отдельными нейронами в тех или иных нервно-психических процессах). Особый вид связей взаимодей­ствия составляют связи между отдельными людьми, а так­же между человеческими коллективами или социальны­ми системами. Специфика этих связей состоит в том, что они опосредуются целями, которые преследует каждая из сторон взаимодействия. В рамках этого типа связей можно различить кооперативные и конфликтные связи.

Следует отметить, что связи взаимодействия представляют наиболее широкий класс связей, так или иначе вы­ступающий во всех иных типах связей.

2. Связи порождения (генетические), когда один объект  выступает как основание, вызывающие к жизни другой (например, связь типа «А отец В»).

3. Связи преобразования, среди которых можно различить: связи преобразования, реализуемые через определенный объект, обеспечивающий это преобразование (такова функция химических катализаторов), и связи преобразования, реализуемые путем непосредственного взаимодействия двух или более объектов, в процессе которо­го и благодаря которому эти объекты порознь или совместно переходят из одного состояния в другое (таково, напри­мер, взаимодействие организмов и среды в процессе видообразования).

4. Связи строения (их нередко называют структурны­ми). Природа этих связей с достаточной ясностью раскрывается на примере химических связей.

5. Связи функционирования, обеспечивающие реальную жизнедеятельность объекта или его работу, если речь идет о технической системе. Очевидное многообразие функции в объектах различного рода определяет и многообразие видов связей функционирования. Общим для всех этих видов является то, что объекты, объединяемые связью, совместно осуществляют определенную функцию, причем эта функция может характеризовать либо один из этих объектов (в таком случае другой является функциональ­но-производным от первого, как это имеет место в функ­циональных системах живого организма), либо более широ­кое целое, по отношению к ко