Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

"ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"

геолого-географический факультет

Концепции современного естествознания

Часть 3

Общая теория систем

Методическая разработка для самостоятельной работы

для студентов 2 курса

специальности 100201 «Туризм»

И.Ф. Черкашина

Ростов-на-Дону 2011

1. Роль и место системного подхода в естествознании

Слово "система" в переводе с греческого означает "целое, составленное из частей". Эти части называются ""элементами" Последнее слово -- латинский эквивалент греческого слова "стихия" (огонь, воздух, вода, земля, см. лекцию № 3), т. е. "первоначало".

В современном научном понимании "система -- единое целое, представляющее совокупность взаимосвязанных элементов". Имеются и другие определения "системы". Так, отечественный науковед В. Н. Садовский приводит 34 определения слова "система". Поэтому из-за широты понятия "системы" общепринятого научного определения, что такое система, пока нет. Фактически любой природный объект является системой: он состоит по крайней мере из элементарных частиц.

П римеры систем:

1. Солнечная система -- совокупность планет и других небесных тел, находящихся в сфере притяжения Солнца.

Организм человека -- система клеток, органов, функциональных систем в составе тела человека.

Компьютер -- совокупность частей (системный блок, клавиатура, дисплей, процессор, блок памяти и др.), служащих для выполнения сложных логико-математических действий.

Учебный институт -- учреждение, состоящее из факультетов, кафедр, преподавателей, студентов, помещений, оборудования, вспомогательного персонала и предназначенное для целей высшего образования.

5.Биогеоценоз -- система растительных, животных и микроорганизмов

совместно с почвенно-климатическими условиями обитания.

Любую систему можно изобразить с помощью чертежа (схемы), отражающего основные элементы и связи между ними

Из приведенных примеров видно, что системность как понятие шире, чем рамки естествознания, она относится как к природе (в том числе дикой), так и к науке и культуре в целом. Самой большой системой, очевидно, является Вселенная.

В свою очередь системный подход (не только в рамках естествознания) объединяет в единое целое системный метод и общую теорию систем .

"Ясно, что мир представляет собой единую систему, т. е. связное целое". Ф. Энгельс

2. Системные метод ы

Этот метод научного познания в своих основных чертах известен с глубокой древности. Он возник одновременно с наукой как системой знаний о закономерностях изучаемых явлений и был известен в Древней Греции в эпоху античности. Системный взгляд на мир в целом и его отдельные части (т. е. системная концепция) встречается у Платона , герой произведения которого -- профессор Тимей -- говорит о мировом теле как о живом организме. Аналогично смотрел на мир и Диоген . Пифагор считал мир гармонической системой чисел и их отношений. Но особенно развил системный метод в своих работах Аристотель. Он полагал , что

"под элементами понимают предельные части, на которые делимы тела, но которые уже не делимы на другие, отличающиеся от них по виду".

Аристотеля можно считать создателем системолог и и -- науки, изучающей явления с системной точки зрения. Он, как известно, в наибольшей степени систематизировал достижения других греческих ученых, а систему мира Платона--Евдокса (гомоцентрических сфер) довел до высшего совершенства.

В позднейшие эпохи системные взгляды (концепции) в естествознании не исчезали, а передавались от поколения к поколению ученых. Французский энциклопедист Поль Гольбах (1723--1789). В 1770 г. в труде "Система природы" подробно изложил первую физическую картину мира (механическую), которая была разработана Ньютоном и Лапласом.

Таким образом, системный метод в естествознании оказался очень продуктивным, хотя и не абсолютным, годным на все случаи жизни.

И системный метод, как и любой другой, имеет определенные ошибки (методические погрешности). Часто системный метод называют системным анализом.

3 . Общая теория систем

В отличие от системного метода, возникшего с появлением науки, общая теория систем (ОТС) является продуктом современной эпохи. При этом ОТС следует дифференцировать с системологией . Последнюю можно считать разделом методологии -- науки о методах, тогда как ОТС является научным результатом (достижением) системного анализа, т.е. научной теорией , воплотившей результаты предыдущих системных исследований.

Концепция общесистемного подхода была сформулирована австрийским биологом Людвигом фон Берталанфи в 20-х гг. XX в., хотя у него были и предшественники, в том числе -- отечественный естествоиспытатель, экономист, философ, ученый-управленец Александр Александрович Богданов (1873-- 1928).

В 1927 г. Берталанфи опубликовал книгу "Организмическая концепция", в которой обосновал необходимость исследования не только отдельных органов и частных систем биологического организма (например, нервной системы, мышечной, костной и т. д.), но и целостного организма. Однако это еще не было ОТС. Концепция ОТС, относящаяся к системам любой природы: биологическим, инженерным, общественным и др., главным образом сложным, была утверждена Берталанфи, тогда еще доцентом Венского университета, в своих научных лек циях, прочитанных в Чикагском университете (США) в 1938 г. Текст лекций, вначале принятых прохладно, был позднее напечатан в США в 1945 и 1949 г.

Руководящая идея Берталанфи состояла в том, что сложные системы различной природы, имеющие совершенно разный состав и устройство (например, биологические организмы, отрасли промышленности, города, аэропорты ит. п.), функционируют по общим законам . И, следовательно, знания, полученные при исследовании одних систем, можно переносить на изучение других систем совершенно иной природы. Таким образом, Берталанфи в своих исследованиях воспользовался методом аналогии .

Такое достижение имело важные для естественных и гуманитарных наук последствия. В первую очередь Берталанфи смог помочь биологии, занимающейся системами самого сложного характера. Он проложил путь к использованию в изучении живого методов и результатов физики, химии, математики (особенно математического моделирования), а в будущем -- геологии и космологии. Такие достижения вышли далеко за рамки биологии и сформировали общенаучный системный подход.

Системный подход утвердился сначала в биологии, затем перешел в ее прикладную часть -- медицину (сначала в психиатрию, потом вовсе другие разделы), в конце концов обосновался в военном деле, космонавтике, языкознании, управлении производством, культурологии, истории и, разумеется, во всех отраслях естествознания. Таким образом, к середине 50-х г. XXв. системный подход в науке стал всеобщим, а в СССР продуктивная разработка научных и хозяйственных применений этого подхода началась с 60-х годов XX в. В настоящее время системные исследования успешно развиваются во всем мире, хотя эйфория от якобы неограниченных возможностей ОТС уже прошла.

Для знакомства с главными положениями ОТС необходимо ввести основные понятия, относящиеся к ней. Кроме приведенного понятия СИСТЕМА, в ОТС используются следующие понятия (определения):

1)ЭЛЕМЕНТ -- составная часть системы, которая в условиях рассмотрения считается неделимой. Элементы могут быть одинаковыми или различными.

Примеры: атомы в молекуле; студенты в группе; планеты, кометы, метеоры в Солнечной системе; аксиомы, постулаты, теоремы, уравнения, леммы в математике; и др.

2)ПОДСИСТЕМА -- составная часть системы, которая в условиях рассмотрения считается делимой на элементы, по отношению к которым она выступает как система.

Примеры: сердечно-сосудистая система в организме; центр управления полетами на космодроме; отрасль добывающей промышленности; студенческая группа и др.

Подсистем в системе может быть много, они могут быть как "вложенными" одна в другую, так и существовать по отдельности. Но в обоих таких случаях взаимоотношения между элементами, подсистемами и системой всегда носят характер соподчиненности, т. е. "низшее" (элементы) подчиняются "более высокому" (подсистема), которое в свою очередь подчиняется "высшему" (система). При этом вводится понятие уровень организации. Последовательность уровней соподчиненности в системе называется "иерархией" греч. «священная власть»). Последний термин проник в ОТС в XX в. из церковно-христианской терминологии, существовавшей еще в V в. н. э.

3)СРЕДА (внешняя, окружающая) -- окружение системы (обычно вещественное), в котором она пребывает и с которым в той или иной степени взаимодействует.

Поскольку среда окружает систему, ее название часто употребляется в сочетании со словами "окружающая", "внешняя".

Примеры: межклеточная жидкость, окружающая биологические клетки; вакуум по отношению к элементарным частицам; растворитель по отношению к растворенному веществу; производственный цех по отношению к работающим; и др.

Часто употребляется и сводный термин внутренняя среда . Его относят к среде, размещающейся внутри системы (подсистемы). Например, кровь -- одна из внутренних сред организма, но она же -- внешняя среда для элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов и др. Таким образом, принципиального различия между внешней и внутренней средами нет, все зависит от условий рассмотрения . Уже упоминавшийся А. А. Богданов в труде "Всеобщая организационная наука" (1927) справедливо отмечал:

"Болезнетворные бактерии размножаются внутри организма, но функционально они -- внешняя для него среда".

Более того, нет также принципиального различия между системой и средой: все опять же зависит от точки отсчета. Среда может рассматриваться как система , тогда бывшая система станет средой. Например, вулканическая лава в сопле вулкана может рассматриваться как система, тогда сопло будет средой. Если же лаву считать средой, тогда сопло станет системой.

Взаимоотношения системы, подсистемы, внешней и внутренней сред и элементов схематически представлены на рис.1, где для упрощения элементы показаны только в рамках одной подсистемы из шести;

Рис. 1. Схема взаимоотношений в системе

4) СОСТАВ -- совокупность элементов системы. Он может быть: а) качественным , когда указывается только качественная определенность элементов; например: вратарь, защитники, полузащитники, нападающие в футбольной команде; ионы натрия и хлора в кристалле поваренной соли; б) количественным , когда задается не только качественная определенность элементов, но и их количественное соотношение; например: в физиологическом растворе 0,9%-ной растворенной поваренной соли, 99,1% -- воды; в золоте 958-й пробы -- 95,8% золота, 2,0% серебра и2,2% меди;

5) СТРУКТУРА -- взаиморасположение элементов в системе, т.е. фактически внутреннее строение системы в отличие от формы -- внешнего строения. Примеры: структуры атома, молекулы, клетки организма, строение Солнечной системы, прибора и др.

Для установления структуры объектов используется структурный анализ. Он может быть разрушающим (изготовление срезов биологических тканей для микроскопии, изготовление шлифов геологических образцов и др.) или неразрушающим (рентгеноскопия грудной клетки, "просвечивание" ультразвуком железнодорожных рельсов для выявления скрытых трещин и т. д.). Выявленную структуру можно регистрировать (например, на фотопленке) или описывать схематически (рис. 2).

Рис. 2. Различные способы представления структуры молекулы воды

Структура совместно с составом системы определяет ее основные свойства (физические, химические, биологические). При одном и том же составе разных систем их структуры могут отличаться, и это влечет изменение свойств. Например, одни и те же атомы углерода С, включенные в молекулярную структуру графита или алмаза, дают совершенно разные свойства этих веществ (цвет, прочность и т. д.);

6) СОСТОЯНИЕ -- интегральная характеристика проявления в данный момент времени свойств системы, зависящая от всех особенностей ее структуры и состава. Примеры: состояние солнечной активности в конкретный день; состояние газа в определенном объеме в данный момент времени; предстартовое психологическое состояние спортсмена; болезненное состояние человека в период эпидемии; и др. Для описания состояния существует совокупность характеристик состояния и параметров состояния. Характеристики состояния отражают как бы его характер в данный момент. К таким характеристикам относят:

равновесность и неравновесность состояния;

устойчивость и неустойчивость равновесия;

статичность и динамичность равновесия;

исходное, промежуточное, конечное и текущее состояние и др.

К параметрам состояния относят определенные величины, числовые значения которых в данный момент достаточны для однозначного определения интегрального состояния системы. Например, для 1 моля идеального газа его состояние однозначна задается с помощью уравнения Клапейрона:

Для данного уравнения параметрами состояния системы являются р, V и Т. Из них только две (любые) являются независимыми, третий параметр однозначно устанавливается из приведенного уравнения. Минимальное число параметров, достаточное для описания состояния системы, называется числом степеней свободы системы. У 1 моля идеального газа (как, впрочем, и у постоянной массы газа определенного химического состава) -- две степени свободы;

7) ПРОЦЕСС -- изменение состояния системы во времени, иногда называемое системным процессом. Примеры: процесс выздоровления больного, химическая реакция (процесс с превращением веществ); физический процесс (без превращения веществ: испарение, плавление и т. д.); внутризвездные процессы; политические процессы; и т. д.

Процесс -- одна из форм движения материи, поэтому более подробно эта характеристика системы будет дана в лекции №9.

4. Классификация систем

Системы классифицируются разнообразными способами, с использованием различных критериев. Некоторые классы систем являются друг от друга независимыми, некоторые -- взаимосвязанными. Рассмотрим классификационные признаки, применяемые в делении систем. 1) По составу системы делятся на:

¦ материальные -- представляющие совокупности материальных объектов:

Примеры; животный мир, растительность, человечество,

транспорт, библиотеки и т. д.

Эти системы могут быть разделены на естественные (природные) и искусственные (созданные человеком). Материальные системы также называют физическими, реальными, вещественными;

¦ идеальные являются продуктами человеческого мышления. Примеры: системы счисления, театральные системы, системы обучения и воспитания, научные теории, религиозные учения и т. д. Эти системы также называют абстрактными, символическими.

2) По поведению во времени системы делятся на:

¦статические -- такие системы, состояние которых с течением времени практически не меняются.

Примеры: пустыни, горы, Солнечная система, газ в закрытом сосуде, церковные каноны и т. д.

Эти системы также называют статичными.

¦динамические -- системы, состояние которых заметно меняется со временем.

Примеры: погода, транспортная ситуация, языки программирования, музыкальное произведение (в исполнении), шахматная партия, химическая реакция и т. д.

Эти системы также называются динамичными.

Четкой границы между статическими и динамическими системами провести нельзя, все зависит от условий рассмотрения и временного масштаба.

В свою очередь динамические системы делятся на:

¦детерминированные , для которых их будущие состояния могут быть точно предсказаны, выведены из предыдущих состояний.

Примеры: Солнечные затмения (взаиморасположения Земли, Луны и Солнца), смена времен года, системы управления транспортом с помощью светофоров, работа заводского станка и т.д.

¦в ероятностные , для которых их будущие состояния не могут быть точно предсказаны, а поддаются только вероятностному прогнозу.

Примеры: броуновское движение (координаты частиц, подвергающихся ~ 1021 ударам молекул в секунду), погода через неделю, оценки большой части студентов на экзаменах, победы в спортивных соревнованиях и т. д.

Вероятностные системы еще называются стохастическими. Обычно биологические системы -- вероятностные.

¦ д етерминированно-хаотические -- это сравнительно новый в науке тип систем, он не является промежуточным (пограничным) для первых двух. Такой тип систем связан со взаимопереходом хаоса и порядка (т. е. детерминированности и стохастичности) и будет подробно рассмотрен в лекции № 13. 3) По взаимодействию со средой системы делятся на: 4- закрытые -- такие системы, которые не обмениваются с окружающей их средой веществом и полем, точнее таким обменом в условиях рассмотрения можно пренебречь.

Примеры: консервативные механические системы (сохраняющие массу и энергию), чай в термосе, стабильные галактики в космическом вакууме, подземные нефтехранилища и т. п.

¦ открытые -- в противоположность первым они обмениваются с окружающей средой веществом и полем.

Примеры: все живые организмы, моря и океаны, почвы, Солнце, системы связи, производственные предприятия, общественные объединения и т. д.

Закрытые системы также называются замкнутыми , или изолированными , а открытые -- незамкнутыми , или неизолированными. Кроме того, по современным уточненным научным концепциям естествознания в качестве обменных агентов между системой и средой следует указывать не вещество и поле, а вещество, энергию и информацию .

Наконец, следует обратить внимание, что чисто закрытых систем в природе и обществе не бывает, хотя бы из диалектических соображений. Поэтому закрытые системы -- это пример умозрительной научной модели.

¦простые -- системы, состоящие из сравнительно небольшого числа элементов и несложных взаимоотношений между ними, обычно это технические системы.

Примеры: часы, фотоаппарат, утюг, мебель, инструментарий, веник, книга и т. д.;

¦сложные -- системы, состоящие из большого числа элементов и сложных взаимоотношений между ними; такие системы занимают главное место в системологии и ОТС.

Примеры: все биологические системы, начиная от клеток и кончая сообществами организмов, производственные объединения, государства, нации, галактики, сложные технические системы: компьютеры, боевые ракеты, атомные электростанции и т. д.

Сложные системы также называются "большими" или "очень большими" системами. В подавляющем числе случаев они являются одновременно и вероятностными системами (см. выше), но иногда встречаются и детерминированные, высокоорганизованные системы: врожденный оборонительный рефлекс у кошки, положение планет, астероидов Солнечной системы, военный парад и т. д.

¦ Целенаправленные -- системы, способные моделировать и прогнозировать ситуацию и избирать способ поведения (изменения состояния): за счет восприятия и распознавания внешнего воздействия, способности анализировать и сопоставлять его с собственными возможностями и выбирать тот или иной вариант поведения для достижения цели.

Примеры: луноход, марсоход, роботы-манипуляторы, пчелиный рой, стада животных, рыбные косяки, самонаводящиеся боевые ракеты, стаи перелетных птиц и т. д.

Целенаправленные системы обладают некоторой совокупностью "знаний" о себе и о среде, иначе говоря, им присущ тезаурус (от греч. «сокровищница») -- запас сведений о действительности, присущий индивидууму (или сообществу индивидуумов), с возможностью воспринимать новые сведения и накапливать опыт. Целенаправленные системы обычно обладают способностью, выражаясь философским языком, опережающего отражения действительности. Например, деревья накапливают влагу в преддверии засухи, птицы строят гнезда еще до появления будущих птенцов и т. д.

¦Нецеленаправленные -- системы, не обладающие рассмотренными свойствами; их большинство, и примеры их очевидны.

Среди целенаправленных систем выделяется класс, называемый

¦ самоорганизующиеся -- системы, способные самостоятельно изменять свою структуру (иногда и состав), степень сложности с целью лучшего приспособления (адаптации) к изменившимся условиям среды.

Примеры: выработка организмом защитных антител при попадании в него инородных белков -- антигенов, например, с болезнетворными бактериями; изменения в организме защитного характера в борьбе с болезнью, соединения птиц в стаи определенного вида перед длительным перелетом, мобилизация своих умственных способностей и режима поведения студентов перед экзаменами и т. д.

Самоорганизующиеся системы также называются саморегулирующимися, перестраивающимися .

5. Связи -- важнейшее понятие общей теории систем

Связи -- характеристики взаимодействия элементов в системе и реализации ее структуры.

Это основное понятие ОТС, при отсутствии (разрыве, расторжении) связей система как целое перестает существовать и распадается на элементы: компьютер превращается в набор радиодеталей, дом превращается в набор кирпичей, живой организм-- в набор химических элементов (со временем после смерти) и т. д.

Именно присутствие в системе связей и обусловливает ее новые свойства, которых нет у элементов системы, даже у их суммы. Такой сверхсуммарный эффект у элементов, соединенных в систему, называется системным эффектом, или эффектом сборки, или эмерджентностью (от англ. «появление нового»).

Примеры системного эффекта:

а)в физике: ядро атома обладает пониженной энергией в сравнении с энергией совокупности нуклонов -- элементов этого ядра;

б)в химии: химические свойства молекул воды (Н 2 0) отличаются от химических свойств водорода (Н) и кислорода (О); последние без химического соединения ничего

не растворяют, зато образуют "гремучую смесь";

в)в биологии: молекулы фосфорной кислоты, сахара (дезоксирибозы), азотистых оснований, находясь разрозненно и беспорядочно в растворенном состоянии в пробирке, не способны к зарождению и развитию живого организма, а соединенные в молекулу ДНК, помещенную в живую клетку, -- способны. связь естествознание молекула структура

Сверхсуммарные свойства элементов в системе, т. е. системный эффект, отличает систему от простой совокупности элементов, для которой выполняется принцип суперпозиции, т. е. независимого проявления свойств элементов (каждый ведет себя так, как если бы других не было) и получения чисто суммарного эффекта от их действия (геометрическое сложение векторов сил, скоростей, ускорений и т. д. -- в механике; алгебраическое сложение световых колебаний в оптике и т. д.).

Таким образом, связи между элементами в системе обусловливают их взаимовлияние друг на друга, при этом свойства и характеристики элементов изменяются: одни свойства утрачиваются, другие приобретаются. Это было известно Аристотелю еще в IV в. до н. э. :

"Рука, отделенная физически от тела человека -- это уже не рука человека".

Классификация связей

Существует многообразная классификация связей между элементами, не уступающая по численности классификации систем (см. выше), однако более сложная по содержанию. Поэтому в данном разделе будут рассмотрены главные типы связей с иллюстрацией их примерами:

1) По виду и назначению связи делятся на:

генетические -- такие, когда один элемент (элементы) являются родоначальником другого (других).

Примеры : родители и дети; исходные вещества и продукты химических реакций; ряды радиоактивности в атомной физике; морфогенез осадочных пород в геологии; последовательности звездных превращений в астрономии и т. д.;

связи взаимодействия -- такие, когда элементы одновременно взаимодействуют, влияя друг на друга.

Примеры: нервы и мышцы в органах, хищники и жертвы в местах совместного обитания, реки, моря и океаны земной поверхности, инженеры, техники и рабочие на производстве и т.д.;

связи управления -- такие, когда одни элементы системы управляют поведением других элементов.

Примеры : центральная нервная система и периферические органы; правила дорожного движения и транспортные потоки; руководители и подчиненные в организации; и т. д.;

связи преобразования -- такие, когда одни элементы влияют на переход системы из одного состояния в другое или от одной структуры к другой.

Примеры : катализаторы в химических реакциях; нагреватели при плавлении веществ; землетрясения в населенных пунктах; обучающие системы в повышении квалификации и т. д. Границы между перечисленными типами связей расплывчаты, и конкретные связи не всегда можно отнести к определенному классу.

2) По степени действия связи делятся на:

а) жесткие -- такие, при которых действие связи жестко предопределено и результат действия одного элемента на другой однозначен.

а) б)

Примеры : механические связи в швейной машине, швы между костями черепа человека, клеевые соединения обуви, грибковые наросты на деревьях, угольные пласты под землей, корневая система растений в почве и т. д.;

б) гибкие -- такие, при которых действие связи допускает некоторую свободу вариантов поведения связанных элементов.

Примеры : суставные сочленения, мышечные группы, океанские течения, подвесные мосты, книжные переплеты, фиксация ледников и снежных пластов в горах и т. д.

Не следует думать, что жесткие связи обязательно реализуются посредством жестких механических узлов, канатов, цепей, твердых образований. Гравитационная связь (например, между Солнцем и Землей, Землей и Луной и т. д.) также является жесткой, хотя и "невидимой". То же можно сказать и об электромагнитной связи внутри атомов и молекул.

Большое значение в биологии (зоологии) имеют так называемые пищевые связи и даже пищевые цепи. Пчелы питаются только нектаром, коровы -- травой (жесткая связь), рыбы и человек -- практически всеядны (гибкая связь).

3) По направленности связи делятся на:

¦ прямые -- такие, при которых один элемент влияет на другой, не испытывая при этом влияния со стороны последнего; обычно первый элемент является господствующим, а второй -- подчиненным.

Примеры: "Приказ командира -- закон для подчиненного", авторитарный стиль руководства; гипнотическое воздействие змеи на грызуна; сход снежной лавины с горы; стрельба по мишени; извержение вулкана; и т. д.;

¦ нейтральные -- такие, у которых нет направленности; обычно они существуют между однотипными элементами и объединяют их в систему.

Примеры: связи между вагонами в поезде; между молекулами в кристалле; между спортсменами в команде; между рядовыми особями в птичьей стае; между нуклонами в ядре атома; и т. д.;

¦обратные -- такие, при которых один элемент действует на другой (прямая связь), испытывая при этом действие второго на себе (обратная связь). Таким образом, в отличие от прямого действия господствующего элемента на подчиненный без обратного влияния (см. выше), здесь обратное влияние возникает. При этом нет обратной связи без прямой.

Примеры : спортивные единоборства, физиологические рефлексы, бильярдные соударения, растворение веществ, трение движения, испарение жидкостей в закрытом сосуде и т. д.

Поскольку обратная связь влияет на элемент -- источник воздействия, то такое влияние может в принципе быть трояким: либо стимулировать воздействие со стороны источника, либо подавлять его, либо не изменять. Последний тип обратной связи практического значения не имеет, его можно исключить из рассмотрения или отнести к разновидности прямой связи (см. выше). Два других типа имеют важное значение и на практике, и в ОТС.

по результативности обратные связи делятся на:

¦положительные обратные связи , при которых обратная связь усиливает воздействие элемента -- источника на приемник воздействия.

Примеры : раскачивание качелей, генерация радиоволн, весеннее таяние снегов (темные прогалины сильнее нагреваются солнцем), лесные пожары, цепные химические реакции (возгорание пороха и т. д.), атомные взрывы, эпилептические припадки, эпидемии гриппа, паника в толпе, кристаллизация в растворах, рост оврагов и др.;

¦отрицательные обратные связи , при которых обратная связь ослабляет воздействие источника на приемник воздействия.

Примеры : зрачковые рефлексы (сужение зрачка при ярком свете, расширение в темноте), увеличение потоотделения в жару, закрытие пор ("гусиная кожа") в холод; терморегуляторы в холодильниках, термостатах, кондиционерах; насыщающие пары газов, запредельное торможение мозга и др.

Следует отметить, что обратные связи играют важнейшую роль в функционировании природных и общественных систем, включая технические системы. Именно они обеспечивают регуляцию, самоподдержание, саморазвитие, выживание, приспособление систем в изменяющихся условиях среды. Наиболее велика роль в этих процессах отрицательных обратных связей, которые позволяют нейтрализовать или существенно сгладить влияние неблагоприятных воздействий среды на систему, особенно живые организмы.

Задание для самостоятельного исследования

· Выберете любую естественную систему (биологическую, химическую, физическую, географическую, экологическую и т.д.) и дайте ей характеристику с позиции ОТС.

· Как можно применить знания ОТС в туризме?

П.О. Липовко . Концепции современного естествознания. Учебник для вузов. --Ростов-на-Дону. Из-во "Феникс", 2004, с.

Берталанфи Л. фон Общая теория систем -- Критический обзор / В кн.: Исследования по общей теории систем.-- М.: Прогресс, 1969. С. 23--82. На английском языке: L. von Bertalanffy , General System Theory -- A Critical Review // «General Systems», vol. VII, 1962, p. 1--20.

Богданов А. А. Тектология: Всеобщая организационная наука.-- М.: Финансы, 2003.

(Термин «тектология» происходит от греч. фЭчфщн -- строитель, творец и льгпт -- слово, учение).

Лекторский В. А., Садовский В. Н . О принципах исследования систем // Вопросы философии, № 8, 1960, сс.67-79.

Седов Е. А . Информационно-энтропийные свойства социальных систем // Общественные науки и современность, № 5, 1993, сс.92-100. См. также: Цирель С . «QWERTY-эффекты», «Path Dependence» и закон иерархических компенсаций // Вопросы экономики, № 8, 2005, сс.19-26.

Садовский В. Н . Людвиг фон Берталанфи и развитие системных исследований в XX веке. В кн.: Системный подход в современной науке. -- М.: «Прогресс-Традиция», 2004, С.28.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Синергетика как теория самоорганизующихся систем в современном научном мире. История и логика возникновения синергетического подхода в естествознании. Влияние этого подхода на развитие науки. Методологическая значимость синергетики в современной науке.

реферат , добавлен 27.12.2016


Возникновение и развитие науки или теории. Предмет и метод теории систем. Этапы становления науки. Закономерности систем и закономерности целеобразования. Поиск подходов к раскрытию сложности изучаемых явлений. Концепции элементаризма и целостности.

реферат , добавлен 29.12.2016


Понятие общей теории относительности - общепринятой официальной наукой теории о том, как устроен мир, объединяющей механику, электродинамику и гравитацию. Принцип равенства гравитационной и инертной масс. Теория относительности и квантовая механика.

курсовая работа , добавлен 17.01.2011


Понятие системного метода и этапы его исторического формирования. Строение и структура систем, порядок взаимодействия ее элементов, классификация и разновидности. Метод и перспективы системного исследования, назначение математического моделирования.

контрольная работа , добавлен 28.10.2009


Мир живого как система систем. Открытость - свойство реальных систем. Открытость. Неравновесность. Нелинейность. Особенности описания сложных систем. Мощное научное направление в современном естествознании - синергетика.

реферат , добавлен 28.09.2006


Системология как наука о системах. Примеры систем и их элементов. Целесообразность как назначение, главная функция, которую она выполняет. Структура системы и порядок связей между ее элементами, варианты иерархии. Примеры системного подхода в науке.

презентация , добавлен 14.10.2013


Современное понятие "открытая система". Проблема анализа целостных свойств открытых систем в зависимости от времени. Общность процессов типа 1/f (процессов типа фликкер-шума) для всех систем. Старое и новое математическое описание процессов типа 1/f.

курсовая работа , добавлен 23.11.2011


Ткань - частная система органа, состоящая из клеток и внеклеточных элементов с общей эпигеномной наследственностью. Эмбриональный гистогенез: детерминация, пролиферация, дифференциация, интеграция и адаптация клеточных систем. Общая классификация тканей.

реферат , добавлен 23.12.2012


Концепция системного подхода, анализ взаимодействия элементов данной системы между собой и с элементами надсистемы. Концепция самоорганизации объекта и ее структурные части, характерные четы и особенности. Концепция системного подхода к решению ситуации.

реферат , добавлен 24.07.2009


Характеристика основных положений общей теории химической эволюции и биогенеза А.П. Руденко. Этапы химической эволюции. Географическая оболочка земли. Понятие зональных, континентальных и океанических комплексов. Динамические и статистические законы.

Искандер Хабибрахманов написал для рубрики «Рынок игр» материал о теории систем, принципах поведения в них, взаимосвязях и примерах самоорганизации.

Мы живем в сложном мире и не всегда понимаем, что происходит вокруг. Мы видим людей которые становятся успешными не заслужив этого и тех, кто действительно достоин успеха, но остается в безвестности. Мы не уверены в завтрашнем дне, мы все больше закрываемся.

Чтобы объяснить непонятные нам вещи, мы придумывали шаманов и гадалок, легенды и мифы, университеты, школы и онлайн-курсы, но это, кажется, не помогло. Когда мы учились в школе, нам показывали картинку ниже и спрашивали, что случится, если потянуть за нитку.

Со временем большинство из нас научались давать правильный ответ на этот вопрос. Однако затем мы выходили в открытый мир, и наши задачи начинали выглядеть так:

Это вело к фрустрации и апатии. Мы стали похожими на мудрецов из притче о слоне, каждый из которых видит лишь маленькую часть картины и не может сделать правильный вывод об объекте. У каждого из нас свое непонимание мира, нам сложно коммуницировать его друг с другом, и это делает нас еще более одинокими.

Дело в том, что мы живем в век двойного сдвига парадигмы. С одной стороны, мы отходим от механистической парадигмы общества, доставшейся нам от индустриального века. Мы понимаем, что входы, выходы и мощности не объясняют всего разнообразия мира вокруг нас, и зачастую на него гораздо сильнее влияют социокультурные аспекты общества.

С другой стороны, огромное количество информации и глобализация ведут к тому, что вместо аналитического анализа независимых величин мы должны изучать взаимозависимые объекты, неделимые на отдельные составляющие.

Кажется, что от умения работать с этими парадигмами зависит наше выживание, и для этого нам нужен инструмент, как когда-то нужны были инструменты для охоты и обработки земли.

Одним из таких инструментов является теория систем. Ниже будут примеры из теории систем и ее общие положения, будет больше вопросов чем ответов и, надеюсь, будет немного вдохновения узнать об этом больше.

Теория систем

Теория систем - это довольно молодая наука на стыке большого количества фундаментальных и прикладных наук. Это своего рода биология от математики, которая занимается описанием и объяснением поведения тех или иных систем и общего между этим поведением.

Существует множество определений понятия системы, вот одно их них. Система - множество элементов, находящихся в отношениях, которое образует определенную целостность структуры, функции и процессов.

В зависимости от целей исследований, системы классифицируют:

• по наличию взаимодействия с внешним миром - открытые и закрытые;
• по количество элементов и сложности взаимодействия между ними - простые и сложные;
• по возможности наблюдения всей системы полностью – малые и большие;
• по наличию элемента случайности - детерминированные и недетерминированные;
• по наличию у системы цели - казуальные и целенаправленные;
• по уровню организации - диффузные (случайные блуждания), организованные (наличие структуры) и адаптивные (структура подстраивается под изменения вовне).

Также у систем существуют особые состояния, изучение которых дает понимание о поведении системы.

• Устойчивый фокус. При небольших отклонениях, система снова возвращается в исходное состояния. Пример - маятник.
• Неустойчивый фокус. Небольшое отклонение выводит систему из равновесия. Пример - конус, поставленный острием на стол.
• Цикл. Некоторые состояния системы циклически повторяются. Пример - история разных стран.
• Сложное поведение. Поведение системы обладает структурой, но она настолько сложна, что предсказать будущее состояние системы не представляется возможным. Пример - цены на акции на бирже.
• Хаос. Система полностью хаотична, в ее поведении полностью отсутствует структура.

Зачастую при работе с системами, мы хотим сделать их лучше. Поэтому нужно задавать себе вопрос, в какое особое состояние мы хотим ее привести. Идеально, если интересующее нас новое состояние является устойчивым фокусом, тогда мы можем быть спокойны, что если мы достигнем успеха, то он не исчезнет на следующий день.

Сложные системы

Мы все чаще встречаем вокруг нас сложные системы. Здесь я не нашел звучащих терминов в русском языке, поэтому придется говорить на английском. Существует два принципиально разных понятия сложности.

Первый (complicatedness) - означает некоторую сложность устройства, которая применяется к навороченным механизмам. Такой вид сложности зачастую порождает неустойчивость системы к малейшим изменениям в окружающей среде. Так, если на заводе остановится один из станков, он может вывести из строя весь процесс.

Второй (complexity) - означает сложность поведения, например, биологических и экономических систем (либо их эмуляций). Такое поведение напротив сохраняется даже при некоторых изменениях окружающей среды или состояния самой системы. Так, при уходе крупного игрока с рынка, игроки меньше поделят его долю между собой, и ситуация стабилизируется.

Зачастую сложные системы обладают свойствами, которые способны ввергнуть непосвященного в апатию, и сделать работу с ними трудной и интуитивно непонятной. Такими свойства являются:

• простые правила сложного поведения,
• эффект бабочки или детерминированный хаос,
• эмерджентность.

Простые правила сложного поведения

Мы привыкли, что если нечто демонстрирует сложное поведение, то оно, скорее всего, сложно устроено внутри. Поэтому мы видим закономерности в случайных событиях и пытаемся объяснить непонятные нам вещи происками злых сил.

Однако это не всегда так. Классическим примером простого внутреннего устройства и сложно внешнего поведения является игра «Жизнь». Она состоит из нескольких простых правил:

• вселенная - клетчатая плоскость, есть начальное расположение живых клеток.
• в следующий момент времени живая клетка живет, если у нее два или три соседа;
• иначе она умирает от одиночества или перенаселения;
• в пустой клетке, рядом с которой ровно три живые клетки, зарождается жизнь.

В целом, для написания программы, которая будет реализовывать эти правила, потребуется пять-шесть строчек кода.

При этом данная система может производить довольно сложные и красивые шаблоны поведения, так что не видя самих правил их сложно угадать. И уж точно сложно поверить, что это имплементируется несколькими строчками кода. Возможно, реальный мир также построен на нескольких простых законах, которые мы еще не вывели, а все безграничное многообразие порождается этим набором аксиом.

Эффект бабочки

В 1814 году Пьер-Симон Лаплас предложил мысленный эксперимент, заключающийся в существовании разумного существа, способного воспринять положение и скорость каждой частицы вселенной и знающего все законы мира. Вопрос заключался в теоретической способности такого существа предсказывать будущее вселенной.

Данный эксперимент вызвал множество споров в научных кругах. Ученые, вдохновленные прогрессом в вычислительной математике, склонялись к положительному ответу на данный вопрос.

Да, мы знаем, что принцип квантовой неопределенности исключает существование такого демона даже в теории, и предсказание положения всех частиц в мире принципиально невозможно. Но возможно ли оно в более простых детерминированных системах?

Действительно, если мы знаем состояние системы и правила, по которым они изменяются, что мешает нам вычислить следующее состояние? Нашей единственной проблемой может стать ограниченное количество памяти (мы можем хранить числа с ограниченной точностью), но все вычисления в мире так и работают, поэтому это не должно стать проблемой.

На самом деле нет.

В 1960 году Эдвард Лоренц создал упрощенную модель погоды, состоящую из нескольких параметров (температура, скорость ветра, давление) и законов, по которым из текущего состояния получается состояние в следующий момент времени, представляющих набор дифференциальных уравнений.

dt = 0,001

x0 = 3,051522

y0 = 1,582542

z 0 = 15,623880

xn+1 = xn + a(-xn + yn)dt

yn+1 = yn + (bxn - yn - znxn)dt

zn+1 = zn + (-czn + xnyn)dt

Он вычислял значения параметров, выводил их на монитор и строил графики. Получалось что-то вроде этого (график для одной переменной):

После этого Лоренц решил перестроить график, взяв некоторую промежуточную точку. Логично, что график получился бы абсолютно таким же, так как начальное состояние и правила перехода никак не изменились. Однако когда он это сделал, получилось нечто неожиданное. На графике ниже синяя линия отвечает за новый набор параметров.

То есть вначале оба графика идут очень близко, различий почти нет, но затем новая траектория все более отдаляется от старой, начиная вести себя по-другому.

Как выяснилось, причина парадокса крылась в том, что в памяти компьютера все данные хранились с точностью до шестого знака после запятой, а выводились с точностью до третьего. То есть микроскопическое изменение параметра привело к огромному различию в траекториях системы.

Это была первая детерминированная система, обладающая таким свойством. Эдвард Лоренц дал ей название «Эффект бабочки».

Этот пример показывает нам, что иногда события, кажущиеся нам неважными, в конечном итоге имеют огромное воздействие на исходы. Поведение таких систем невозможно предсказать, но они и не являются хаотическим в прямом смысле этого слова, ведь они детерминированы.

Более того, траектории данной системы обладают структурой. В трехмерном пространстве множество всех траекторий выглядит так:

Что символично, оно похоже на бабочку.

Эмерджентность

Томас Шеллинг, американский экономист, рассматривал карты распределения расовых классов в различных городах Америки, и наблюдал следующую картину:

Это карта Чикаго и здесь разными цветами изображены места проживания людей различных национальностей. То есть в Чикаго, как и в других городах Америки, присутствует довольно сильная расовая сегрегация.

Какие выводы мы можем из этого сделать? Первыми в голову приходят: люди нетолерантны, люди не принимают и не хотят жить с людьми, которые отличаются от них. Но так ли это?

Томас Шеллинг предложил следующую модель. Представим город в виде клетчатого квадрата, в клетках живут люди двух цветов (красные и синие).

Тогда почти у каждого человека из этого города есть 8 соседей. Выглядит это как-то так:

При этом если у человека меньше 25% соседей того же цвета, то он случайным образом переезжает в другую клетку. И так продолжается до тех пор, пока каждого жителя не устраивает его положение. Жителей этого города совсем нельзя назвать нетолерантными, ведь им нужно всего лишь 25% людей таких же как они. В нашем мире их назвали бы святыми, настоящим примером терпимости.

Однако если запустить процесс переездов, то из случайного расположения жителей выше, мы получим следующую картину:

То есть мы получим расово сегрегированный город. Если же вместо 25%, каждый житель будет хотеть хотя бы половину соседей таких же как он, то мы получим практически полную сегрегацию.

При этом данная модель не учитывает такие вещи, как наличие локальных храмов, магазинов с национальной утварью и так далее, которые также увеличивают сегрегацию.

Мы привыкли объяснять свойства системы свойствами ее элементов и наоборот. Однако для сложных систем это зачастую приводит нас к неверным выводам, ведь, как мы видели, поведение системы на микро и макро уровнях может быть противоположным. Поэтому зачастую спустившись на микро уровень, мы стараемся сделать как лучше, а получается как всегда.

Такое свойство системы, когда целое не может быть объяснено суммой элементов, называется эмерджентностью.

Самоорганизация и адаптивные системы

Пожалуй, самым интересным подклассом сложных систем являются адаптивные системы, или системы, способные к самоорганизации.

Самоорганизация означает, что система меняет свое поведение и состояние, в зависимости от изменений во внешнем мире, она адаптируется к изменениям, постоянное преображаясь. Такие системы повсюду, практически любая социально-экономическая или биологическая, ровно как комьюнити любого продукта, являются примерами адаптивных систем.

А вот видео с щенками.

Сначала система находится в хаосе, но при добавлении внешнего стимула она упорядочивается и появляется довольно милое поведение.

Поведение муравьиного роя

Поведение муравьиного роя при поиске еды является прекрасным примером адаптивной системы, построенной на простых правилах. При поиске еды, каждый муравей блуждает случайным образом, пока не найдет еду. Найдя еду насекомое возвращается домой, отмечая пройденный путь феромонами.

При этом вероятность выбора направления при блуждании пропорциональна количеству феромона (силе запаха) на данном пути, а со временем феромон испаряется.

Эффективность муравьиного роя настолько высока, что похожий алгоритм используется для нахождения оптимального пути в графах в реальном времени.

При этом поведение системы, описывается простыми правилами, каждое из которых критически важно. Так случайность блуждания позволяет находить новые источники питания, а испаряемость феромона и привлекательность пути, пропорциональное силе запаха, позволяет оптимизировать длину маршрута (на коротком пути, феромон будет испаряться медленнее, поскольку новые муравьи будут добавлять свой феромон).

Адаптивное поведение всегда находится где-то между хаосом и порядком. Если хаоса слишком много, то система реагирует на любое, даже незначимое, изменение и не может адаптироваться. Если же хаоса слишком мало, то в поведении системы наблюдается стагнация.

Я наблюдал это явление во многих командах, когда наличие четких должностных инструкций и жестко регламентированных процессов делало команду беззубой, и любой шум вовне выбивал ее из колеи. С другой стороны, отсутствие процессов приводил к тому, что команда действовала неосознанно, не накапливала знания и поэтому все ее несинхронизированные усилия не вели к результату. Поэтому построение такой системы, а именно в этом задача большинства профессионалов в любой динамической сфере, является своего рода искусством.

Для того, чтобы система была способна к адаптивному поведения необходимо (но не достаточно):

• Открытость . Закрытая система не может адаптироваться по определению, поскольку она ничего не знает о внешнем мире.
• Наличие положительных и отрицательных обратных связей . Отрицательные обратные связи позволяют системе оставаться в выгодном состоянии, так как они уменьшают реакцию на внешний шум. Однако, адаптация невозможно и без положительных обратных связей, которые помогают системе переходить в новое лучшее состояние. Если говорить об организациях, то за отрицательные обратные связи отвечают процессы, тогда как за положительные - новые проекты.
• Разнообразие элементов и связей между ними . Эмпирически, увеличение разнообразия элементов и количества связей увеличивает количество хаоса в системе, поэтому любая адаптивная система должна обладать необходимым количеством и того и другого. Также разнообразие позволяет более гладко реагировать на изменения.

Напоследок, хочется привести пример модели, подчеркивающей необходимость разнообразия элементов.

Для колонии пчел очень важно поддерживать постоянную температуру улья. При этом если температуру улья опускается ниже желаемой для данной пчелы, она начинает махать крыльями, чтобы согреть улей. У пчел нет координации и желаемая температура заложена в ДНК пчелы.

Если у всех пчел будет одинаковая желаемая температура, то при ее опускании ниже, все пчелы начнут одновременно махать крыльями, быстро согреют улей, а затем он также быстро остынет. График температуры будет выглядеть так:

А вот другой график, где желаемая температура для каждой пчелы сгенерирована случайно.

Температура улья держится на постоянном уровне, потому что пчелы подключаются к согреванию улья по очереди начиная с самых «мерзнущих».

На этом все, напоследок хочется повторить некоторые идеи, которые обсуждались выше:

• Иногда вещи не совсем такие, какими они кажутся.
• Отрицательный фидбек помогает оставаться на месте, положительный - двигаться вперед.
• Иногда, чтобы сделать лучше нужно добавить хаоса.
• Иногда для сложного поведения достаточно простых правил.
• Цените разнообразие, даже если вы не пчела.

Общая теория систем Л. Берталанфи

Иркутск 2015 г.

Введение

Общие положения

Общие исследования систем

Кибернетика

Сферы применения ОТС по Берталанфи:

Заключение

Список литературы

Введение

Появление системного подхода дало ученым некоторую надежду на то, что, наконец, "целое" из диффузной и неконструктивной формы примет четкие очертания операционального исследовательского принципа.

Термин "система" имеет весьма древнее происхождение, и едва ли есть какое-либо научное направление, которое его не употребляло. Достаточно вспомнить "систему кровообращения", "систему пищеварения" и т.д., которые до сих пор некоторыми исследователями принимаются за выражение системного подхода. Большей частью термин "система" употребляется там, где речь идет о чем-то собранном вместе, упорядоченном, организованном, но, как правило, не упоминается критерий, по которому компоненты собраны, упорядочены, организованы.

Очевидно, что ОТС не является плодом раздумий горстки мыслителей. Ее возникновению способствовало несколько научных течений. Концепции открытых систем развивались одновременно в термодинамике и биологии в 30-х годах. Понятие эквифинальности было введено Берталанфи в 1940 г. Принципиальные различия между неживой и живой природой были описаны Бриллюэном в 1949 г. Примеры открытых систем в экологии, неврологии и философии приведены Уиттекером, Кречем и Бентли в публикациях 50-х годов.

Большую роль в возникновении ОТС как науки сыграли научные направления и концепции, связанные с именами выдающихся ученых:

Нейман разработал к 1948 г. общую теорию автоматов и заложил основы теории искусственного интеллекта.

Работа Шеннона по теории информации (1948 г), в которой понятие количества информации было дано с позиций теории связи.

Кибернетика Винера (1948 г.), с помощью которой была найдена связь понятий энтропии, неупорядоченности, количества информации и неопределенности. Была подчеркнута особая важность этих понятий для изучения систем.

Эшби к 1956 г. разработал концепции саморегулирования и самоуправления, являющиеся дальнейшим развитием идей Винера и Шеннона.

Представления, вызванные к жизни в связи с развитием кибернетики и теории информации, приводят к двум отчасти противоречивым следствиям: во-первых, они позволяют аппроксимировать открытые системы замкнутыми путем введения механизма обратной связи; во-вторых, они показывают невозможность искусственного воспроизведения на модели ряда особенностей процесса автоматического регулирования в живых системах.

Ученые, идущие по первому пути, направили свои усилия на построение моделей и теорий организаций, в которых преобладают концепции, заимствованные из аналитического и механистического подходов. Привлекательной стороной этих теорий является их строгость. Однако в рамках этих теорий не поддаются определению многие специфические свойства живых систем. Второй путь оказался важным для развития поведенческой теории организаций, которая сочетает концепции экономической теории с поведенческими представлениями, вытекающими из психологии, социологии и антропологии. Последние лучше объясняют феномен поведения, чем аналитико-механистические теории, но уступают им в строгости.

Для того чтобы подчеркнуть тот факт, что общих систем не существует, а речь идет о поиске общих теорий, вероятно, более подходящей была бы какая-либо иная комбинация этих слов. Ласло указывал, что данное "семантическое недоразумение" первоначально возникло в результате перевода с немецкого, ранних работ Берталанфи. В упомянутых работах строилась "теория, применимая в различных областях науки", а не "теория того, что называется общими системами", как ошибочно было в английском варианте. Основополагающая работа Берталанфи была в английском варианте названа "Теория общей системы" лишь однажды.

Цель данной работы - рассмотреть общую теорию систем Л. Берталанфи.

Теория систем - междисциплинарная область науки и исследование природы сложных систем в природе <#"justify">общая теория система берталанфи

Предпосылки возникновения междисциплинарной теории

Мотивы, ведущие к выдвижению идеи общей теории систем, можно суммировать в следующих нескольких положениях.

До XX века область науки как деятельности, направленной на установление объясняющей и предикативной системы законов, практически отождествлялась с теоретической физикой. Лишь несколько попыток создания систем законов в нефизических областях получили общее признание (на пример, генетика). Тем не менее биологические, бихевиоральные и социальные науки нашли свою собственную базу, и поэтому стала актуальной проблема, возможно ли распространение научных концептуальных схем на те области и проблемы, где приложение физики является недостаточным или вообще неосуществимым.

Классическая наука не использовала понятия и не разрешала проблем, имевшихся в биологических или социологических областях. К примеру, в живом организме наблюдается организация, регулирование, непрерывную динамику и порядок, как и в человеческом поведении, но подобные вопросы выходили за рамки классической науки, опирающейся на так называемое механистическое мировоззрение; подобные вопросы считались метафизическими.

Охарактеризованное положение было тесно связано со структурой классической науки. Последняя занималась главным образом проблемами с двумя переменными (линейными причинными рядами, одной причиной и одним следствием) или в лучшем случае проблемами с несколькими переменными. Классическим примером этого служит механика. Она дает точное решение проблемы притяжения двух небесных тел - Солнца и планеты и благодаря этому открывает возможность для точного предсказания будущих расположений звезд и даже существования до сих пор не открытых планет. Тем не менее уже проблема трех тел в механике в принципе неразрешима и может анализироваться только методом приближений. Подобное же положение имеет место и в более современной области физики - атомной физике. Здесь также проблема двух тел, например протона и электрона, вполне разрешима, но, как только мы касаемся проблемы многих тел, снова возникают трудности. Однонаправленная причинность, отношения между причиной и следствием, двумя или небольшим числом переменных - все эти механизмы действуют в широкой области научного познания. Однако множество проблем, встающих в биологии, в бихевиоральных и социальных науках, по существу, являются проблемами со многими переменными и требуют для своего решения новых понятийных средств. Уоррен Уивер, один из основателей теории информации, выразил эту мысль в часто цитируемом положении. Классическая наука, утверждал он, имела дело либо с линейными причинными рядами, то есть с проблемами двух переменных, либо с проблемами, относящимися к неорганизованной сложности. Последние могут быть разрешены статистическими методами и в конечном счете вытекают из второго начала термодинамики. В современной же физике и биологии повсюду возникают проблемы организованной сложности, то есть взаимодействия большого, но не бесконечного числа переменных, и они требуют новых понятийных средств для своего разрешения.

Сказанное выше не является метафизическим, или философским, утверждением. Мы не воздвигаем барьер между неорганической и живой природой, что, очевидно, было бы неразумно, если иметь в виду различные промежуточные формы, такие, как вирусы, нуклеопротеиды и самовоспроизводящиеся элементы вообще, которые определенным образом связывают эти два мира. Точно так же мы не декларируем, что биология в принципе "несводима к физике", что было бы неразумно ввиду колоссальных достижений в области физического и химического объяснения жизненных процессов. Подобным же образом у нас нет намерения установить барьер между биологией и бихевиоральными и социальными науками. И все же это не устраняет того факта, что в указанных областях мы" не имеем подходящих понятийных средств для объяснения и предсказания, подобных тем, какие имеются в физике и в ее различных приложениях.

По-видимому, существует настоятельная потребность в распространении средств науки на те области, которые выходят за рамки физики и обладают специфическими чертами биологических, бихевиоральных и социальных явлений. Это означает, что должны быть построены новые понятийные модели. Каждая наука является в широком смысле слова моделью, то есть понятийной структурой, имеющей целью отразить определенные аспекты реальности. Одной из таких весьма успешно действующих моделей является система физики. Но физика - это только одна модель, имеющая дело с определенными аспектами реальности. Она не может быть монопольной и не совпадает с самой реальностью, как это предполагали механистическая методология и метафизика. Она явно не охватывает все аспекты мира и представляет, как об этом свидетельствуют специфические проблемы в биологии и бихевиоральных науках, некоторый ограниченный аспект реальности. Вероятно, возможно "введение других моделей, имеющих дело с явлениями, находящимися вне компетенции физики.

Все эти рассуждения носят весьма абстрактный характер. Поэтому, по-видимому, следует ввести некоторый личный момент, рассказав, как автор данной работы пришел к проблемам такого рода.

Общие положения

Первоначальные идеи о теории систем возникли на основе исследований в области социологии <#"center">Общие исследования систем

Многие ранние исследователи в области наук о системах пытались найти общую теорию систем, которая могла бы описать и объяснить произвольную систему с точки зрения науки. Термин "общая теория систем" восходит к одноимённому труду Л. Берталанфи, целью которого было собрать вместе всё, что он обнаружил в своей работе, будучи биологом. Его желанием было использовать слово "система" для описания принципов, которые являются общими для всех систем. В своей книге он писал:

"…существуют модели, принципы и законы, которые применимы к обобщённым системам или их подклассам, независимые от их особого рода, природы их компонентов, типов связей между ними. Кажется, что можно создать теорию, которая бы изучала не системы какого-то определённого рода, но дававшая понимание принципов систем в общем".

Эрвин Ласло в своём предисловии к книге Берталанфи "Перспективы общей теории систем" писал:

"Таким образом, когда Берталанфи говорит об "Allgemeine Systemtheorie" (нем. <#"center">Кибернетика

Кибернетика изучает обратные связи <#"justify">Сферы применения ОТС по Берталанфи:

·Кибернетика, базирующаяся на принципе обратной связи, или круговых причинных цепях, и вскрывающая механизмы целенаправленного и самоконтролируемого поведения.

·Теория информации, вводящая понятие информации как некоторого количества, измеряемого посредством выражения, изоморфного отрицательной энтропии в физике, и развивающая принципы передачи информации.

·Теория игр, анализирующая в рамках особого математического аппарата рациональную конкуренцию двух или более противодействующих сил с целью достижения максимального выигрыша и минимального проигрыша.

·Теория решений, анализирующая аналогично теории игр рациональные выборы внутри человеческих организаций, основываясь на рассмотрении данной ситуации и ее возможных исходов.

·Топология, или реляционная математика, включающая неметрические области, такие, как теория сетей и теория графов.

·Факторный анализ, то есть процедуры изоляции - посредством использования математического анализа - факторов в многопеременных явлениях в психологии и других научных областях.

·Общая теория систем в узком смысле, пытающаяся вывести из общего определения понятия "система", как комплекса взаимодействующих компонентов, ряд понятий, характерных для организованных целых, таких, как взаимодействие, сумма, механизация, централизация, конкуренция, финальность и т.д., и применяющая их к конкретным явлениям.

Поскольку теория систем в широком смысле является по своему характеру фундаментальной основополагающей наукой, она имеет свой коррелят в прикладной науке, иногда выступающий под общим названием науки о системах, или системной науки (Systems Science). Это научное движение тесно связано с современной автоматикой. В общем плане следует различить в науке о системах следующие области:

·Системотехнику (Systems Engineering), то есть научное планирование, проектирование, оценку и конструирование систем человек - машина.

·Исследование операций (Operations research), то есть научное управление существующими системами людей, машин, материалов, денег и т.д.

·Инженерную психологию (Human Engineering), то есть анализ приспособления систем и прежде всего машинных систем, для достижения максимума эффективности при минимуме денежных и иных затрат.

Хотя в только что названных научных дисциплинах имеется много общего, в них, однако, используются различные понятийные средства. В системотехнике, например, применяются кибернетика и теория информации, а также общая теория систем. В исследовании операций используются методы линейного программирования и теории игр. Инженерная психология, занимающаяся анализом способностей, психологических ограничений и вариабильности человеческих существ, широко использует средства биомеханики, промышленной психологии, анализ человеческих факторов и т.д.

важно иметь в виду, что системный подход, как некоторая новая концепция в современной науке, имеет параллель в технике. Системный подход в науке нашего времени стоит в таком же отношении к так называемой механистической точке зрения, в каком системотехника находится к традиционной физической технологии.

Все перечисленные теории имеют определенные общие черты.

Во-первых, они сходятся в том, что необходимо как-то решать проблемы, характерные для бихевиоральных и биологических наук и не имеющие отношения к обычной физической теории.

Во-вторых, эти теории вводят новые по сравнению с физикой понятия и модели, например обобщенное понятие системы, понятие информации, сравнимое по значению с понятием энергии в физике.

В-третьих, эти теории, как указывалось выше, имеют дело преимущественно с проблемами со многими переменными.

В-четвертых, вводимые этими теориями модели являются междисциплинарными по своему характеру, и они далеко выходят за пределы сложившегося разделения науки.

В-пятых и, может быть, самое важное-такие понятия, как целостность, организация, телеология и направленность движения или функционирования, за которыми в механистической науке закрепилось представление как о ненаучных или метафизических, ныне получили полные права гражданства и рассматриваются как чрезвычайно важные средства научного анализа. В настоящее время мы располагаем концептуальными и в некоторых случаях даже материальными моделями, способными воспроизводить основные свойства жизни и поведения.

Основные понятия общей теории систем

Система - это комплекс взаимодействующих компонентов.

Система - это множество связанных действующих элементов.

И хотя понятие системы определяется по-разному, обычно все-таки имеется в виду, что система представляет собой определенное множество взаимосвязанных элементов, образующих устойчивое единство и целостность, обладающее интегральными свойствами и закономерностями.

Мы можем определить систему как нечто целое, абстрактное или реальное, состоящее из взаимозависимых частей.

Системой может являться любой объект живой и неживой природы, общества, процесс или совокупность процессов, научная теория и т.д., если в них определены элементы, образующие единство (целостность) со своими связями и взаимосвязями между ними, что создает в итоге совокупность свойств, присущих только данной системе и отличающих ее от других систем (свойство эмерджентности).

Система (от греч. SYSTEMA, означающего "целое, составленное из частей") представляет собой множество элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующих определенную целостность, единство и целенаправленность. Практически каждый объект может рассматриваться как система.

Система - это совокупность материальных и нематериальных объектов (элементов, подсистем), объединенных какими-либо связями (информационными, механическими и др.), предназначенных для достижения определенной цели и достигающих ее наилучшим образом. Система определяется как категория, т.е. ее раскрытие производится через выявление основных, присущих системе свойств. Для изучения системы необходимо ее упростить с удержанием основных свойств, т.е. построить модель системы.

Важным средством характеристики системы являются ее свойства . Основные свойства системы проявляются через целостность, взаимодействие и взаимозависимость процессов преобразования вещества, энергии и информации, через ее функциональность, структуру, связи, внешнюю среду.

Свойство - это качество параметров объекта, т.е. внешние проявления того способа, с помощью которого получают знания об объекте. Свойства дают возможность описывать объекты системы. При этом они могут изменяться в результате функционирования системы. Свойства - это внешние проявления того процесса, с помощью которого получается знание об объекте, ведется за ним наблюдение. Свойства обеспечивают возможность описывать объекты системы количественно, выражая их в единицах, имеющих определенную размерность. Свойства объектов системы могут изменяться в результате ее действия.

Выделяют следующие основные свойства системы:

• Система есть совокупность элементов. При определенных условиях элементы могут рассматриваться как системы.
• Наличие существенных связей между элементами. Под существенными связями понимаются такие, которые закономерно, с необходимостью определяют интегративные свойства системы.
• Наличие определенной организации, что проявляется в снижении 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.
• Наличие 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. Система не сводится к простой совокупности элементов; декомпозируя систему на отдельные части, нельзя познать все свойства системы в целом.
• Эмерджентностъ - несводимость свойств отдельных элементов и свойств системы в целом.
• Целостность - это общесистемное свойство, заключающееся в том, что изменение любого компонента системы оказывает воздействие на все другие ее компоненты и приводит к изменению системы в целом; и наоборот, любое изменение системы отзывается на всех компонентах системы.
• Делимость - возможна декомпозиция системы на подсистемы с целью упрощения анализа системы.
• Коммуникативность. Любая система функционирует в окружении среды, она испытывает на себе воздействия среды и, в свою очередь, оказывает влияние на среду. Взаимосвязь среды и системы можно считать одной из основных особенностей функционирования системы, внешней характеристикой системы, в значительной степени определяющей ее свойства.
• Системе присуще свойство развиваться, адаптироваться к новым условиям путем создания новых связей, элементов со своими локальными целями и средствами их достижения. Развитие - объясняет сложные термодинамические и информационные процессы в природе и обществе.
• Иерархичность. Под иерархией понимается последовательная декомпозиция исходной системы на ряд уровней с установлением отношения подчиненности нижележащих уровней вышележащим. Иерархичность системы состоит в том, что она может быть рассмотрена как элемент системы более высокого порядка, а каждый ее элемент, в свою очередь, является системой.
• Важным системным свойством является системная инерция, определяющая время, необходимое для перевода системы из одного состояния в другое при заданных параметрах управления.
• Многофункциональность - способность сложной системы к реализации некоторого множества функций на заданной структуре, которая проявляется в свойствах гибкости, адаптации и живучести.
• Гибкость - это свойство системы изменять цель функционирования в зависимости от условий функционирования или состояния подсистем.
• Адаптивность - способность системы изменять свою структуру и выбирать варианты поведения сообразно с новыми целями системы и под воздействием факторов внешней среды. Адаптивная система - такая, в которой происходит непрерывный процесс обучения или самоорганизации.
• Надежность - это свойство системы реализовывать заданные функции в течение определенного периода времени с заданными параметрами качества.
• Безопасность - способность системы не наносить недопустимые воздействия техническим объектам, персоналу, окружающей среде при своем функционировании.
• Уязвимость - способность получать повреждения при воздействии внешних и (или) внутренних факторов.
• Структурированность - поведение системы обусловлено поведением ее элементов и свойствами ее структуры.
• Динамичность - это способность функционировать во времени.
• Наличие обратной связи.

Любая система имеет цель и ограничения. Цель системы может быть описана целевой функцией

F (х, у, t),

где U1 - экстремальное значение одного из показателей качества функционирования системы.

Поведение системы можно описать законом Y = F (x), отражающим изменения на входе и выходе системы. Это и определяет состояние системы.

Состояние системы - это мгновенная фотография, или срез системы, остановка ее развития. Его определяют либо через входные взаимодействия или выходные сигналы (результаты), либо через макропараметры, макросвойства системы. Это совокупность состояний ее n элементов и связей между ними. Задание конкретной системы сводится к заданию ее состояний, начиная с зарождения и кончая гибелью или переходом в другую систему. Реальная система не может находиться в любом состоянии. На ее состояние накладывают ограничения - некоторые внутренние и внешние факторы (например, человек не может жить 1000 лет). Возможные состояния реальной системы образуют в пространстве состояний системы некоторую подобласть ZСД (подпространство) - множество допустимых состояний системы.

Равновесие - способность системы в отсутствие внешних возмущающих воздействий или при постоянных воздействиях сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость - это способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была из этого состояния выведена под влиянием внешних или внутренних возмущающих воздействий. Эта способность присуща системам, когда отклонение не превышает некоторого установленного предела.

Структура системы - совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества. Структура системы означает строение, расположение, порядок и отражает определенные взаимосвязи, взаимоположение составных частей системы, т.е. ее устройства и не учитывает множества свойств (состояний) ее элементов.

Система может быть представлена простым перечислением элементов, однако чаще всего при исследовании объекта такого представления недостаточно, т.к. требуется выяснить, что представляет собой объект и что обеспечивает выполнение поставленных целей.

Внешняя среда

Понятие элемента системы. По определению элемент - это составная часть сложного целого. В нашем понятии сложное целое - это система, которая представляет собой целостный комплекс взаимосвязанных элементов.

Элемент - часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.

Сам элемент характеризуется только его внешними проявлениями в виде связей и взаимосвязей с остальными элементами и внешней средой.

Понятие связи. Связь - совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы. Установить связь между двумя элементами - это значит выявить наличие зависимостей их свойств. Зависимость свойств элементов может иметь односторонний и двусторонний характер.

Взаимосвязи - совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

Взаимодействие - совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

Понятие внешней среды. Система существует среди других материальных или нематериальных объектов, которые не вошли в систему и объединяются понятием "внешняя среда" - объекты внешней среды. Вход характеризует воздействие внешней среды на систему, выход - воздействие системы на внешнюю среду.

По сути дела, очерчивание или выявление системы есть разделение некоторой области материального мира на две части, одна из которых рассматривается как система - объект анализа (синтеза), а другая - как внешняя среда.

Внешняя среда - набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.

Внешняя среда - это совокупность естественных и искусственных систем, для которых данная система не является функциональной подсистемой.

Заключение

"Система - это набор взаимодействующих элементов", сказал фон Берталанфи, подчёркивая, что система - это структура, у которой элементы каким-то образом действуют друг на друга (взаимодействуют).

Достаточно ли данного определения, чтобы отличить систему от не системы? Очевидно нет, потому что в любой структуре пассивно или активно её элементы так или иначе действуют друг на друга (давят, толкают, притягивают, индуцируют, нагревают, действуют на нервы, нервничают, обманывают, поглощают и пр.). Любой набор элементов всегда так или иначе действует и невозможно найти объект, который не совершал бы какие-либо действия. Однако эти действия могут быть случайными, без цели, хотя случайно, но не предсказуемо, они могут способствовать достижению какой-либо цели. Например, вилка, запущенная шаловливым внуком, может попасть в глаз бабушке и сорвать с него старое бельмо, но таким образом, что сам глаз не будет поврежден и его зрение будет восстановлено (случай, описанный в романе, теоретически возможен). В данном случае, хотя и был получен полезный эффект, вилка в сочетании с внуком не является системой для удаления бельма, а данное странное происшествие было случайным и не предсказуемым. Таким образом, хотя признак действия и является основным, он определяет не понятие системы, а одно из необходимых условий этого понятия.

"Система - это комплекс избирательно вовлеченных элементов, взаимосодействующих достижению заданного полезного результата, который принимается основным системно образующим фактором", сказал в своё время Анохин.

Очевидно, данное определение ближе остальных к правильному пониманию, потому что в понятие "Что может делать данный объект?" вкладывается понятие цели. Содействовать можно только лишь достижению определённой цели, а заданный полезный результат может быть только целью. Остаётся лишь выяснить, кто или что определяет полезность результата. Другими словами, кто или что ставит цель перед системой?

ОТС должна дать ответы на всё мыслимые вопросы о бытие нашего Мира и, возможно, когда-нибудь ответы на все эти вопросы и будут найдены, но не сегодня. В данной работе была осуществлена всего лишь попытка ответить на очень небольшое число этих очень сложных и спорных вопросов и в задачу автора не входило найти все ответы.

Системный анализ намного облегчает наше понимание тех процессов, которые происходят в мире. Но самое главное, системный анализ превращает науку из экспериментальной в аналитическую. Различие между ними огромное и принципиальное. Эмпирика даёт нам факты, но никак не объясняет их. Анализ в сочетании с эмпирикой может дать нам факты, их объяснение и прогноз. Практический выигрыш от этого огромный.

Мир един и знания о нём должны быть связаны одно с другим. Общая теория систем на то и "общая", потому что затрагивает все стороны нашей жизни, и связывает их в единое целое.

Список литературы

1.Общая теория систем - критический обзор, Берталанфи [Электронный ресурс] /

О принципах исследования систем, В.А. Лекторский, В.Н. Садовский [Электронный ресурс] / http://vphil.ru.

Теория систем [Электронный ресурс] / http://traditio.ru

Общая теория систем (системы и системный анализ), Гайдес Марк Аронович [Электронный ресурс] / http://www.medlinks.ru

Общая теория систем (теория систем) - научная и методологическая концепция исследования объектов, представляющих собой системы. Она тесно связана с системным подходом и является конкретизацией его принципов и методов. Первый вариант общей теории систем был выдвинут Людвигом фон Берталанфи. Его основная идея состоит в признании изоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов.

Предметом исследований в рамках этой теории является изучение:

различных классов, видов и типов систем;

основных принципов и закономерностей поведения систем (например, принцип узкого места);

процессов функционирования и развития систем (например, равновесие, эволюция, адаптация,сверхмедленные процессы, переходные процессы).

В границах теории систем характеристики любого сложно организованного целого рассматриваются сквозь призму четырёх фундаментальных определяющих факторов:

устройство системы;

её состав (подсистемы, элементы);

текущее глобальное состояние системной обусловленности;

среда, в границах которой развёртываются все её организующие процессы.

В исключительных случаях, кроме того, помимо исследования названных факторов (строение, состав, состояние, среда), допустимы широкомасштабные исследования организации элементов нижних структурно-иерархических уровней, то есть инфраструктуры системы.

Сам фон Берталанфи считал,что следующие научные дисциплины имеют (отчасти) общие цели или методы с теорией систем:

Кибернетика - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различныхсистемах, будь то машины, живые организмы или общество.

Теория информации - раздел прикладной математики, аксиоматически определяющий понятиеинформации , её свойства и устанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных.

Теория игр, анализирующая в рамках особого математического аппарата рациональную конкуренцию двух или более противодействующих сил с целью достижения максимального выигрыша и минимального проигрыша.

Теория принятия решений, анализирующая рациональные выборы внутри человеческих организаций.

Топология, включающая неметрические области, такие, как теория сетей и теория графов.

Факторный анализ, то есть процедуры выделения факторов в многопеременных явлениях в социологии и других научных областях.

Общая теория систем в узком смысле, пытающаяся вывести из общих определений понятия «система», ряд понятий, характерных для организованных целых, таких как взаимодействие, сумма, механизация, централизация, конкуренция, финальность и т. д., и применяющая их к конкретным явлениям.

8. Теории организации (м.Фоллет, г.Саймон).

Социальная теория, объясняющая поведение и функционирование организаций, в особенности крупных и сложных. Ее представители, как правило, оперируют понятиями макроуровня, такими как организационная структура, организационный проект иди организационная культура, и в качестве единицы анализа рассматривают организацию, в отличие от микроуровня, где единицей анализа выступает поведение отдельного индивида в организации.

Мэри Паркер Фоллет предполагает изучение психологических аспектов функционирования организации. Она подчеркивала важность учета потребностей и интересов индивида и необходимость поддержки сотрудничества между людьми. М. Фоллет указывала, что личные потребности побуждают человека к труду. При этом она исходила из того, что основу организации составляют взаимосвязи индивидов и что деловая организация - это часть большой и целостной человеческой организации, которая называется обществом. С ее точки зрения, организационные проблемы на уровне правительства или частного предприятия возникают из-за неспособности строить и поддерживать динамические и гармоничные человеческие отношения. Для того, чтобы изменять поведение людей на рабочем месте, менеджеры должны влиять на сложившиеся у них установки и привычки.

Хотя гуманистическая концепция управления М. Фоллет контрастирует с идеями Ф. Тейлора, вместе с тем некоторые их взгляды совпадают. В частности, она признавала наличие формальной организации и формальных процедур управления.

В целом М. Фоллет пришла к выводу, что: 1) все проблемы, всякий раз, когда они возникают, в основном являются проблемами человеческих отношений; 2) несмотря на то, что каждый человек уникален, существуют общие аспекты индивидуальных реакций на аналогичные ситуации, позволяющие разрабатывать принципы администрирования; 3) эти принципы следует применять там, где требуется устанавливать и добиваться достижения общих целей.

Значительный вклад в развитие теории организации внес также Герберт Саймон, один из ведущих специалистов в области государственного управления. Он разработал концепцию рационального поведения в организационных группах. В работах "Административное поведение" (1957) и "Модель человека" (1958), написанных совместно с Джеймсом Марчем, Г. Саймон предложил подход к организации, базирующийся на изучении объективных фактов организационной жизни и в том числе ценностей. Он считал, что, хотя люди привносят в организации ограниченную рациональность, все же они, как правило, стараются вести себя в соответствии со своей оценкой того, что рационально, а что нет. Например, если члены организации чувствуют, что труд их достаточно хорошо вознаграждается, они будут содействовать работе организации.

Ключевыми вопросами в создании эффективного управления, по мнению Г. Саймона, являются следующие: 1) как привлечь людей в организацию; 2) как побудить их к содействию.

Каждый осуществляет выбор на основе сопоставления индивидуальных издержек и выгод. Для того, чтобы обеспечивать более активное участие и большее содействие со стороны работников, управление должно предлагать более привлекательные мотивы: деньги, статус, престиж или что-либо другое. "Можно утверждать, - пишет Г. Саймон, - что каждый участник останется в организации, если польза (удовлетворение), которую он получает, больше, чем польза, которую он может получить, уйдя из организации. Следовательно, нулевая точка в такой "функции удовлетворения" определяется исходя из оценки возможной стоимости участия". Аналогичные расчеты производятся при определении "зоны приятия", в пределах которой индивиды будут выполнять приказы тех, кто занимает властные позиции.

Хотя утверждают, что теория Г. Саймона в значительной степени опирается на принятие работниками индивидуальных решений, несомненно, есть способы, с помощью которых организация может переориентировать ценности личности в ценности организации и, очевидно, что администрация заинтересована в том, чтобы это произошло. Когда организационные ценности, которые, с точки зрения Г. Саймона, более рациональны, чем ценности личности, начинают доминировать, личность будет подчиняться организации, что автор, очевидно, одобряет. "Поскольку институты в основном определяют идеологические установки участников, - пишет Г. Саймон, - они создают условия для поддержания повиновения и, следовательно, рациональности в человеческом обществе”.

9. Основные научные школы 20 - 30-х годов: ЦИТ (А.К.Гастев), КИНОТ -Казанский ин-тут НОТ (И.М.Бурдянский), ВСУИТ - Всеукраинсткий ин-тут труда (Дунаевский Ф.Р.), ТИНОП - Таганрогский институт организации производства), ГИТУ при НК РКИ - гос. инт-т техники и управления (Е.Ф.Розмирович).

Алексей Капитонович Гастев (1882-1938), видный деятель мотовского движения в Советской России, организатор и директор Центрального института труда (1920-1938), член Совета по научной организации труда при НК РКИ СССР, участник революционного движения (член РСДРП с 1901 г.), пролетарский поэт. Окончил городское училище и технические курсы в Суздале, поступил в Московский учительский институт, откуда был исключен за политическую деятельность, неоднократно подвергался арестам и ссылкам, до 1917 г. находился на нелегальном положении. В этот период эмигрировал во Францию, где учился в Высшей школе социальных наук (Париж) и работал на заводах. Фигура А.К. Гастева интересна как пример человека, искренне воодушевленного пролетарской революцией, каждую минуту своей жизни искавшего способ быть полезным трудовому народу своей родины. Гастев разделял идеологию объединения "Пролетарская культура", правда, в отличие от лидера Пролеткульта А.А. Богданова, который боролся с метафизикой, фетишизмом во всех формах, А.К. Гастев считал, видимо, что трудящимся необходимы идолы, нужна новая форма религии, взамен утраты веры в христианского бога. Религия необходима как способ объединения пролетариата, способ сделать жизнь осмысленной, ибо в основной своей массе рабочий класс - люди малограмотные или совсем неграмотные, они не смогут сразу освоить непростые истины марксизма. Программа научной и практической деятельности ЦИТа отражена в статьях "Наши задачи" (1921) и "Социальное знамя ЦИТа" (1925). Конечная цель ЦИТа - проектирование высокопроизводительных трудовых процессов, предприятий в Советской республике, содействие повышению общей и трудовой культуры населения, производство работников необходимой квалификации в нужных стране масштабах. Реализация указанных задач - дело "социальной инженерии", которая должна выработать проект "социально-инженерной машины" как научно обоснованный вариант технологии производства необходимых "рабочих типов". Подготовленный работник отличается воспитанными у него "оргамоторными установками", обеспечивающими "биоустановочные стандарты". "Инструктор-дирижер", или "педагог-машинист", управляет "социально-инженерной машиной", производящей (так же закономерно, как станок-автомат производит заданные детали) работника с заданными параметрами - биоустановочными стандартами (Гастев Ю., 1973). Термины "машина", "социальная инженерия" имеют не только метафорическое значение, речь идет, по сути, о создании научно обоснованной технологии производственного обучения, гарантирующей заданный результат. В середине 60-х гг. аналогичные по содержанию проекты американских психологов Б. Скиннера и Н. Краудера получили название "программированного обучения". Вполне вероятно, что А.К. Гастев разделял не только идейную направленность вождей и идеологов "Пролетарской культуры", но и положения "Всеобщей организационной науки" А.А. Богданова, его организационную точку зрения, что проявилось как своеобразный вариант системного мышления. Так, Гастев видит много общего в жизнедеятельности всего предприятия, в труде рабочего, обслуживающего машину, в работе машины. Рабочий за станком - аналог труда директора предприятия, самого рабочего он представляет как устройство сложной машины, в котором имеются свой мотор, система энергоснабжения, система передачи скорости, отдел установок, отдел учета и контроля, отдел управления, своеобразные шаблоны-направители. Научное исследование призвано выявить законы эффективного выполнения трудовых действий в целях рационализации труда и создания технологии производственного обучения. Гастев с большим уважением относился к работам Ф.У.Тэйлора, но видел слабость его "научного менеджмента" в неразработанности методики обучения работников рационализированным способам труда. Таким образом, отсутствие научно обоснованной технологии подготовки рабочих оказывалось существенным тормозом в реализации принципов научного управления. Инженерный подход к производству квалифицированных кадров сочетался у Гастева с поэтическим отношением к труду, человеку труда. Модель работающего человека для Гастева - это не просто живая машина, это самая совершенная из возможных машин, машина, способная к самосовершенствованию, обладающая замечательным регулятором - мозгом. Человек полон возможностей, он не статичен в своих свойствах, напротив, он может достичь чудес мастерства. Для этого нужно желание, настойчивость и помощь со стороны науки, которая должна найти рациональные приемы работы и создать эффективные технологии обучения им.

Функции и структура научной школы Казанского института научной организации труда(КИНОТ).

Интересная научная школа в области менеджмента сформировалась в Казанскоми институте научной организации труда (КИНОТ). Он был образован 12 апреля 1921 г. по инициативе небольшой группы исследователей во главе с инженером |Исифом Менделевичем Бурдянским как Бюро НОТ при Татпрофсовете. Поначалу Бюро состояло из четырех отделов (не считая музея труда): экономико-статистического, технического, психофизиологического и организационно- инструкторского.

Задачей экономико-статистического отдела являлось «изучение труда и организации его с экономической точки зрения, а также содействие научной постановке организации труда в рамках местных возможностей».

Технический отдел был призван разрабатывать вопросы рационализации труда, производства и управления. Он состоял из двух подотделов: материально-технического, занимавшегося проблемами рационализации средств производства и рабочих процессов, и технико-организационного, исследовавшего вопросы совершенствования систем управления предприятий и учреждений.

Психофизиологический отдел занимался научной разработкой всего комплекса Ответствующих вопросов и делился для этого на три подотдела: общей психофизиологии труда, гигиены труда и бюро по выбору профессий.

Организационно-инструкторский отдел должен был, во-первых, обеспечивать надлежащую организацию возможностей для работы всех других отделов, а во-вторых, заниматься пропагандой идей НОТ, организацией учебного процесса и издательского дела.

Казанский институт научной организации труда с самого начала замышлялся не только как чисто академическое подразделение, а как орган, осуществляющий три тесно взаимоувязанные функции: исследовательскую, практико-рационализаторскую и учебную. Лидером научного коллектива стал И. Бурдянский, сумевший сплотить вокруг себя интересных, вдумчивых ученых, таких как В. Дитякин, М. Гефтер, Д. Зейлигер, X. Керве, Н. Первушин, К. Сотонин, М. Хомяков,С. Флавицкий, И. Циммерлинг, М. Юровская и др. К сожалению, почти все они, за исключением в какой-то, весьма незначительной степени, И. Бурдянского, до сих пор остаются в полной безвестности.

Энтузиасты НОТ взялись за дело с большим вдохновением и энергией. В частности, специалисты экономико-статистического отдела под руководством профессора В. Дитякина совместно с сотрудниками технического отдела, возглавлявшегося И. Бурдянским, уже в первые полгода существования Бюро НОТ провели значительное исследование по вопросу о поднятии промышленности Татреспублики. Ученые казанского Бюро разрабатывали такие темы, как современная экономическая политика и НОТ, новая финансовая политика с точки зрения рациональной организации хозяйства, экономическая выгодность рационализации труда, методы учета издержек производства и др.

Большую работу вели сотрудники технического отдела. Ими, например, были разработаны проекты реорганизации Татпрофсовета и Татсовнархоза, перестроен аппарат управления Союза работников просвещения Татарии. Специалисты психофизиологического отдела (М. Юровская, К. Сотонин и др.) проводили исследования, устанавливавшие связи между настроением, темпераментом работников и скоростью их работы, исследования утомления, одаренности, пригодности лиц к той или иной профессии.

Уже в апреле 1922 г. Бюро было переименовано в Институт НОТ, который перешел в ведение Татнаркомтруда. КИНОТ в значительной мере благодаря усилиям И. Бурдянского хорошо снабжался отечественной и зарубежной специальной литературой.

С 1924 г. КИНОТ обрел новую, более эффективную структуру: отдел организации производства и управления, психотехническая и гигиеническая лаборатории, учебный отдел.

Отдел организации производства и управления был образован в результате слияния технического и экономико-статистического отделов. Под руководством И. Бурдянского отдел выработал собственную методику обследования предприятий, базировавшуюся на четырех основных положениях:

1) принцип всестороннего охвата деятельности обследуемых предприятий;

2)принцип концентрического изучения предприятий;

3)принцип изучения деятельности предприятий в исторической и географической перспективах;

4)принцип комплексного комбинированного обследования предприятий по линиям экономической, технолого-технической, технико-организационной, санитарно-гигиенической и психофизиологической.

Постоянно ширились международные связи КИНОТа, география которых была весьма представительна: Германия, Швейцария, США и др.

Казанскому институту в труднейшие годы хозяйственного строительства, в условиях крайнего дефицита финансовых средств удалось найти собственную нишу и оставить свой след в истории отечественного менеджмента. Представляется, что у А. Гастева были все основания охарактеризовать линию КИНОТа как линию «величайшего универсализма», проводимую с «энергией и желанием что-нибудь сделать». Вместе с тем, как нам думается, А. Гастев сделал не вполне справедливый выпад, заявив, что исследования КИНОТа слишком общи и лишены какой бы, то ни было специфики. Разумеется, институт имел свое лицо. Отметим, что выпад А. Гастева скорее всего, объясняется непримиримой позицией, которую заняли по отношению к его воззрениям ученые КИНОТа.

В отличие от школы А. Гастева, нередко отождествлявшей, как было показано, управление вещами и управление людьми и делавшей акцент на изучении первого вида управления -- закономерностей функционирования личного фактора производства (рабочего, управляющего станком, верстаком), И. Бурдянский и его коллеги видели в рамках широкой нотовской проблематики три взаимосвязанных, но вместе с тем самостоятельных научных направления:

1. Изучение вещественных факторов производства (предметов и средств труда) с точки зрения максимальной эффективности организации производственных процессов.

2.Изучение личного фактора производства с точки зрения максимальной эффективности организации труда человека.

3.Изучение управления как важнейшей функции совместного, кооперативного труда, с точки зрения максимальной эффективности его организации.

Следует сказать, что И. Бурдянский был едва ли не первым российским исследователем менеджмента, сформулировавшим политико-экономический подход к изучению этой проблемы, что отличало его не только от А. Гастева, но и от всех других представителей отечественной НОТ. Выделение И. Бурдянским вышеприведенных научных направлений было основано на использовании им известных и никем пока не опровергнутых методологических положений К. Маркса о моментах простого труда: предметах и орудиях труда и самого труда. Указав на наличие уже в условиях простого труда отдельных производителей определенных элементов его планирования и организации (т. е. элементов управления, отличающих деятельность человека от животно-инстинктивных форм проявления активности, лишь внешне осознанной и целесообразной), И. Бурдянский вслед за К. Марксом отмечал, что в условиях, когда простой труд заменяется сложным кооперативным, при котором в производственном процессе участвуют не одно, а много лиц, возникает самостоятельный вопрос об управлении трудовой деятельностью.

Разумеется, все указанные элементы: средства производства, самый труд человека и управление трудом (производством) должны быть, по мнению И. Бурдянского, комплексно поставлены под «стеклянный колпак» научной организации. Однако особое внимание И. Бурдянский и его коллеги уделяли проблеме хозяйственного управления.

Харьковская школа управления(ВСУИТ)

Вопросами управленческого контроля, коллегиальности и единоначалия, совершенствования организационной структуры, психологии авторитарного руководства и стилей управления занимался Всеукраинский институт труда (г. Харьков), который возглавлял крупный специалист по методологии принятия управленческих решений Ф.Р.Дунаевский. Рационализацию организации труда и управления он понимал прежде всего как процесс социальный. Для перевода понятия "рациональность" из теоретической плоскости в область практического внедрения необходимо выяснить ее критерии. На Западе, отмечает Дунаевский, в качестве такого критерия берется эффективность, то есть наиболее продуктивное использование ресурсов. "Продуктивнейшее использование рабочей силы значит использование по наибольшей доступной ей квалификации". Речь идет о продвижении способных работников, организации правильного подбора кадров сверху донизу. Принцип продуктивности отличается от критерия рациональности (экономии), по мнению Дунаевского, именно социологически.

Важнейшее условие рационализации производства - учет его социальных масштабов.

Характерная черта разрабатывающихся тогда административных теорий - стремление к повышению обоснованности управленческих решений и распоряжений, чему раньше уделяли мало внимания. Главное в деятельности руководителя - не просто отдать приказ, а обеспечить его исполнение. "Распоряжение, - писал Ф.Дунаевский, - которое не обеспечено исполнением, нельзя считать подлинным распоряжением. Это - пожелание, высказанное лицом, занимающим административный пост, но не распоряжение". Если раньше качественное решение зависело целиком от личности самого руководителя, то теперь это вопрос рациональных методов администрирования (идея, напоминающая тейлоровский принцип "система вместо личности").

Для этого в Харьковском институте применялись конкретные исследования видов распоряжений, приказов, отчетов и другой объективной информации. Обрабатывался статистический материал, в частности, методом выделения типичного, повторяющегося в явлениях, использовался и хронометраж. Сотрудник харьковской лаборатории механизации учета В.А.Шнейдер при помощи этих и ряда других методов изучал вопрос обоснования и четкости распоряжений администрации. Изучение всех видов приказов должно, по Дунаевскому, составить предмет особой "теории распоряжения". Одним из ее разделов является исследование "типичных приемов бюрократической софистики": словесной риторики, оговорок, уклонений, канцеляризмов, двоемыслия.

Опираясь на современную управленческую теорию Дунаевский полагал, что причины возможного неисполнения надо учитывать до того, как отдано распоряжение. Если обеспеченность исполнения гарантирована не личными качествами, а налаженной организацией системы управления, то искусство администрирования превращается в точную науку. Одним из способов уклонения работников администрации от исполнения является перекладывание своих обязанностей на "творческую активность масс". Мелочный контроль, как и слишком детализированное распоряжение, о чем свидетельствовали исследования института, вредят исполнению, ибо рядовой работник из-за боязни ошибиться постоянно заглядывает в инструкцию и тем самым удлиняет сроки работы. Ученые разработали очень удачную стандартную форму распоряжения, облегчающую управление.

Руководитель, придерживающийся авторитарного стиля, злоупотребляет репрессивными методами стимулирования работы. Опасность здесь в том, что "постоянный страх наказания действует депремирующе на психику исполнителей". Применение негативных санкций имеет "эффект обратного действия", то есть влияет также на субъекта решения (администратора). Последний привыкает к слишком простому способу решения проблем и начинает применять его даже в таких ситуациях, где он объективно не нужен.

К середине 20-х годов в промышленности наблюдалось ухудшение качества продукции, падение трудовой дисциплины, возросло число прогулов, велики были простои оборудования и рабочей силы. Ученые проводили специальные исследования, выясняя причины этих явлений.

Ф.Р.Дунаевский полагал, что трудовая дисциплина является непременным условием нормального функционирования любой организации. Он различал "дисциплину ободряющую", которая прививается лишь в хорошо организованном деле, и "дисциплину устрашающую" - признак беспорядка и бессилия руководства. Собственно, и в современной социологии считается, что в плохом производстве обязательно приживается руководитель-автократ. Применение "устрашающей дисциплины", полагал Дунаевский, являлось симптомом, внушающим подозрение относительно налаженности работы или личной пригодности руководителя. Она выступает скорее суррогатом силы, маскирующим ее фактическое отсутствие.

Неэффективное управление, полагал лидер харьковской школы, ориентируется на абсолютные формы и догмы. В советской системе почему-то принято оценивать руководителя не по деловым качествам, а по социально-классовому происхождению. Фактически, это попытка исходить из некоторой идеальной модели. Согласно концепции "трех категорий качеств функционеров" Дунаевского, навыки и умения, требуемые от руководителя любого ранга, определяются конкретной ситуацией, а не абсолютной нормой или идеальным типом администратора. Под конкретной ситуацией надо понимать налаженность (уровень организованности) работы и характер труда.

Первая ситуация. Там, где работа подлостью отлажена, должностные обязанности расписаны точно и в срок, необходим функционер, отличающийся умением подчиняться установленным нормам, выполнять их аккуратно и быстро. При этом степень сложности функций, которые он выполняет, определяется количеством одновременно поступающих к нему единиц информации, а также степенью непрерывности поступления документов.

Вторая ситуация. Если работа заранее расписана лишь в самых общих чертах (дана формула решения, но не раскрыто его содержание), то от руководителя требуется умение сообразовываться с конкретными обстоятельствами, делать выбор из нескольких вариантов решения. Лучше всего подходит руководитель с аналитическим, нестандартным мышлением, способный действовать вопреки установившимся канонам. Главное качество - умение полностью просчитывать возможные варианты и обстоятельства.

Третья ситуация. Там, где дело не налажено, организационная структура управленческого аппарата отсутствует (своего рода "нулевой цикл"), там необходимы волевые качества, умение выделить главное в проблеме, найти единственно правильное решение. Особенно нужны здесь, выражаясь современным языком, качества неформального лидера: умение влиять на людей, настойчивость, чувство юмора. Так Ф.Дунаевский писал в конце 20-х годов.

В индустриальной психологии на Западе еще только зарождались основы современной теории лидерства. Основной акцент тогда ставился на личные качества руководителя ("профессионального лидера") - врожденные и приобретенные. Называлось это "теорией черт". "Ситуационная" теория лидерства была еще впереди. Конечно, ее создал вовсе не Дунаевский, но у него немало сходных идей.

(ТИНОП) Не меньший научный интерес представляет и возникшая в начале 1920 г. школа Таганского института научной организации производства (ТИНОП). Главная задача этого института была достаточно четко сформулирована его директором - членом Украинской академии наук, горным инженером Павлом Матвеевичем Есманским (1887- ?), который видел ее в «изучении вопросов промышленного труда и установлении более рациональных форм этой организации» (48). В своей работе ТИНОП, проработавший вплоть до конца 1920-х гг.. стремился установить связи со всеми учреждениями и лицами, интересующимися вопросами научной организации труда и управления. Особенно тесная организационная связь поддерживалась с ЦИТом, Казанским и Харьковским институтами. Характерным для работы таганрогского института было экспериментирование на предприятиях. По соглашению с хозяйственными органами ТИНОП взял в свое ведение несколько производств: чугунолитейный и механический заводы, маслобойный завод, мельницу, типографию, на которых внедрял собственные идеи и установившиеся в науке методы организации труда и управления.

Теоретическое наследие организатора и подлинного лидера института П.Есманского невелико, однако, именно он высказал интересные мысли по методологии организации и управления. В 1920 г. вышла его монография «Научные основы организаторского дела», которую можно считать одной из первых в России работ по теории организации. В своих теоретических построениях П.Есманский отталкивался от посылки, согласно которой применение научных принципов возможно ко всякой организаторской работе вообще. Понимая под организаторским делом создание определенной системы управления со свойственной ей структурой и методами работы, а также претворение этой системы в жизнь, ученый обосновал необходимость формирования науки «об организаторском деле». В частности, он писал: «... организаторское дело должно быть выделено в самостоятельную отрасль знаний прикладного характера. По изучаемому ею предмету она более всего соприкасается с физиологией, психологией, механикой и хозяйственно-техническими науками» (48). Комплексная трактовка содержания организационной науки, выдвинутая Есманским, явилась крупным методологическим достижением, получившим дальнейшее развитие в трудах отечественных и западных ученых уже во второй половине XX в.

Отмечая, однако, что одного общетеоретического подхода не достаточно, П.Есманский настаивал на необходимости чисто практической стороны, которой можно было бы руководствоваться в практическом расчете организации. «Прежде всего, - писал он, - для руководства в работе необходимо дать методы для установления системы управления в различных областях и общие прикладные методы работы, а также применение этой системы на практике, в жизни» (49). Эта прикладная наука получила название «организационной механики трудовых процессов». Предметом последней должно было стать выделение и изучение общих, свойственных различным видам организаторской работы функций, т. н. «нормальных» функций. И только в том случае будет достигнуто эффективное управление, если «... организация построена как в каждой своей части, так и в общем целом, по нормальным функциям, и если при этом сама система управления является научной» (50).

(ГИТУ) Елена Федоровна Розмирович (1885-1953) - выдающийся деятель нотов-ского движения в СССР, основатель и директор первого в стране специализированного Института техники управления при ЦКК - НК РКИ СССР. С ее именем связаны и многие события Октябрьской революции. Сформулированная ею и ее коллегами по институту весьма своеобразная концепция получила название <производственной трактовки> управленческих процессов. Исходной методологической посылкой, как и в гастевской концепции, явилось положение о наличии общих черт в производственном и управленческом процессах. Согласно этому положению, во-первых, деятельность производственная и деятельность управленческая состоят из одних и тех же элементов (сырья, под которым для управленческой деятельности понималась, говоря современным языком, информация; орудий труда; рабочей силы), и, во-вторых, строение как производственных, так и управленческих аппаратов основано на одних и тех же принципах. 1. В организации физического труда (скажем, изготовление продукции на фабрике) и труда умственного, управленческого (например, составление плана или баланса предприятия), есть много принципиально однородного. Создатели <производственной трактовки> понимали управление как исключительно технический процесс руководства трудом, осуществляемый определенной категорией лиц с помощью ряда технических приемов над совокупностью людей и вещей. 2 . Указанная аналогия, в которой и сконцентрирована идея <производственной трактовки>, вытекала из особых представлений о характере работы органов управления. По мнению Е. Ф. Розмирович, любой управленческий аппарат всегда можно рассматривать как сложную машину или систему машин, а его работу - как производственный процесс, который в таком случае найдет <то или иное материально-вещественное выражение в тех или иных физических объектах: папках, приказах, телефонограммах, карточках, делах и т. д.>. 3. Далее ход мыслей представителей исследуемого течения примерно таков: изучение и учет производственного труда, устранение лишних движений дают возможность совершенствовать и автоматизировать производственный процесс, эволюция которого характеризуется внедрением все более усовершенствованных орудий труда - машин, организуемых в целые системы. Это в свою очередь приводит к тому, что труд рабочих, управляющих машинами, сводится к ряду простейших движений по регулированию работы этих машин. Но поскольку управленческие процессы аналогичны производственным, постольку они также могут быть подвергнуты такому же точному учету и планированию. Расчленяя управление на отдельные операции, устанавливая их последовательность и продолжительность, изучая и измеряя их во времени и пространстве, подобно тому, как это рекомендует школа А. К. Гастева по отношению к <управлению вещами>, можно заранее рассчитать и механизировать весь ход управленческого процесса, автоматизировать труд по управлению людьми. Причем эту возможность Е. Ф. Розмирович и ее коллеги распространяли в равной степени на управленческий труд в масштабах как отдельного предприятия, так и всей страны. Таким образом, из механизации производства вытекала и механизация управления, сводившая все функции последнего к простейшим движениям. Развивая этот тезис, авторы доказывали, что зрелая механизация делает излишним вообще труд по руководству людьми, ибо это руководство уже осуществляется само собой машинами, а управление сводится к механическому надзору и автоматической проверке и лишается всяких черт особой командной функции. <Система управления людьми> заменяется, по их мнению, <системой управления вещами>, и функции управления <мало-помалу теряют свой... приказывающий характер> и, наконец, исчезают вовсе, как <особые функции особого рода людей>. 4. Однако здесь Е. Розмирович с коллегами существенно удаляются от позиции А. К. Гастева, неоднократно подчеркивавшего огромную роль человеческого фактора. Поскольку управление людьми, рассуждают авторы, уступит место управлению вещами, оно и не достойно специального изучения, а поэтому не нужна и особая наука управления. Значение социального аспекта в управленческой проблематике неуклонно падает и <ничего не остается для администрирования и руководства... коллективом. Здесь только всеопределяющее влияние техники, и сам администратор только техник, и ничего больше>. 5. Такова суть управления с его <безрадостной> перспективой, описанной авторами <производственной трактовки>. Приведенная концепция уже в начале 30-х гг. подверглась жесточайшей критике,6 главные положения которой били по техницизму. По нашему мнению, это неоправданное упрощение, не выясняющее истоков <производственной трактовки> и, следовательно, не способствующее ее действительно глубокому пониманию. Бурно протекающие процессы обобществления производства потребовали от трудящихся овладения искусством управления, к которому они еще не были подготовлены.

1. Введение в теорию систем.

2. Понятие и свойства системы.

3. Элементы классификации систем.

4. Понятие о системном подходе.

5. Системный анализ транспортных систем.

Общая теория систем (теория систем) - научная и методологическая концепция исследования объектов, представляющих собой системы. Она тесно связана с системным подходом и является конкретизацией его принципов и методов. Первый вариант общей теории систем был выдвинут Людвигом фон Берталанфи. Его основная идея состоит в признании изоморфизма законов, управляющих функционированием системных объектов.

Предметом исследований в рамках этой теории является изучение:

различных классов, видов и типов систем;

основных принципов и закономерностей поведения систем (например, принцип узкого места);

процессов функционирования и развития систем (например, равновесие, эволюция, адаптация, сверхмедленные процессы, переходные процессы).

В границах теории систем характеристики любого сложно организованного целого рассматриваются сквозь призму четырёх фундаментальных определяющих факторов:

устройство системы;

её состав (подсистемы, элементы);

текущее глобальное состояние системной обусловленности;

среда, в границах которой развёртываются все её организующие процессы.

В исключительных случаях, кроме того, помимо исследования названных факторов (строение, состав, состояние, среда), допустимы широкомасштабные исследования организации элементов нижних структурно-иерархических уровней, то есть инфраструктуры системы.

Общая теория систем и другие науки о системах

Сам фон Берталанфи считал, что следующие научные дисциплины имеют (отчасти) общие цели или методы с теорией систем:

Кибернетика, - наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в различных системах, будь то машины, живые организмы или общество.

Теория информации - раздел прикладной математики, аксиоматически определяющий понятие информации, её свойства и устанавливающий предельные соотношения для систем передачи данных.

Теория игр, анализирующая в рамках особого математического аппарата рациональную конкуренцию двух или более противодействующих сил с целью достижения максимального выигрыша и минимального проигрыша.

Теория принятия решений, анализирующая рациональные выборы внутри человеческих организаций.

Топология, включающая неметрические области, такие, как теория сетей и теория графов.

Факторный анализ, то есть процедуры выделения факторов в многопеременных явлениях в социологии и других научных областях.

Рисунок 1.1 - Структура системологии

Общая теория систем в узком смысле, пытающаяся вывести из общих определений понятия «система», ряд понятий, характерных для организованных целых, таких как взаимодействие, сумма, механизация, централизация, конкуренция, финальность и т. д., и применяющая их к конкретным явлениям.

Прикладные науки о системах

Принято выделять коррелят теории систем в различных прикладных науках, именующимися иногда науками о системах, или системной наукой (англ. Systems Science). В прикладных науках о системах выделяются следующие области:

Системотехника (англ. Systems Engineering), то есть научное планирование, проектирование, оценку и конструирование систем «человек - машина».

Исследование операций (англ. Operations research), то есть научное управление существующими системами людей, машин, материалов, денег и т. д.

Инженерная психология (англ. Human Engineering).

Теория полевого поведения Курта Левина.

СМД-методология, разрабатывавшаяся в Московском Методологическом Кружке Г. П. Щедровицким, его учениками и сотрудниками.

Теория интегральной индивидуальности Вольфа Мерлина, основанная на теории Берталанфи.

Отраслевые теории систем (специфические знания о различных видах системах) (примеры: теория механизмов и машин, теория надёжности

Систе́ма (от др.-греч. σύστημα - целое, составленное из частей; соединение) - множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство.

По Бертрану Расселлу: «Множество есть совокупность различных элементов, мыслимая как единое целое»

Система - совокупность элементов, находящихся во взаимосвязи

и взаимоотношениях между собой, и образующих определенное един-

ство, целостность.

Свойство системы определяется не только и не сколько элемен-

тов ее составляющих сколько характером взаимосвязи между ними.

Для систем характерна взаимосвязь с окружающей средой, по отноше-

нию к которой система проявляет свою целостность. Для обеспече-

ния целостности необходимо чтобы система имела четкие границы.

Для систем характерна иерархическая структура, т.е. каждый

элемент системы является в свою очередь системой, также как и лю-

бая система является элементом системы более высокого уровня.

Элемент – предел членения системы с точки зрения аспекта рассмотрения, решения конкретной задачи, поставленной цели.

Связь – ограничение степени свободы элементов. Характеризуются направлением (направленные, ненаправленные), силой (сильные, слабые), характером (подчинения, порождения, равноправные, управления).

Структура отражает определенные взаимосвязи, взаимное расположение составных частей системы, ее устройство (строение).

Понятия характеризующие функционирование и развитие системы:

Состояние – мгновенная фотография, «срез» системы, остановка ее в развитии.

Поведение – способ переходить из одного состояния в другое.(стр.30)

Равновесие – способность системы в отсутствии внешних возмущающих воздействий (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго.

Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после того как она была выведена внешними (внутренними при наличии в системе активных элементов) возмущающими воздействиями.

Развитие - процесс, направленный на изменение материальных и духовных объектов с целью их усовершенствования.

Под развитием обычно понимают:

увеличение сложности системы;

улучшение приспособленности к внешним условиям (например, развитие организма);

увеличение масштабов явления (например, развитие вредной привычки, стихийного бедствия);

количественный рост экономики и качественное улучшение её структуры;

социальный прогресс.