Приглашаем посетить сайт
СИСТЕМА
СИСТЕМА (от греч. σύστημα - целое, составленное из частей; соединение) - множество элементов с отношениями и связями между ними, образующее определ. целостность. Это определение выражает не все, а лишь нек-рые, наиболее употребительные в совр. лит-ре аспекты понятия С.
Понятие С. встречается впервые у стоиков, толковавших его в онтологич. смысле, как мировой порядок. В последующем системность бытия была одним из оснований концепций Шеллинга, Гегеля и др. Однако преобладающим было употребление понятия С. применительно к познанию, в гносеологии и логике, предметами к-рых были С. знания и способы их построения. На системность познания указывал Кант, требовавший, чтобы знания образовывали не агрегат, а С., в к-рой целое важнее частей. Ту же позицию занимали Кондильяк, Шеллинг, Гегель. Назв. "С." применялось к филос. концепциям, в рамках к-рых категории и понятия объединены по более или менее последовательно проведенному принципу, а также к нек-рым науч. теориям (типа геометрии Эвклида, С. формальной логики).
Еще один аспект понятия С. связан с задачами систематизации, возникающими практически в каждой науке на определ. этапе ее развития (типа систематики Линнея в биологии, систематики в кристаллографии и т.д.). Это связано с тем, что системность знания, т.е. его достаточно жесткая организованность по определ. правилам, всегда выступает как существ. признак науки.
Второе рождение понятия С., сделавшее его одной из центр. категорий совр. науки, можно отнести к сер. 19 в., когда Маркс и Дарвин поставили на науч. почву целостное изучение таких сложных объектов, как общество (органичная С., по определению Маркса) и биологич. эволюция. Филос. предпосылки такого подхода начала формировать нем. классич. философия, подвергшая радикальной критике принципы механистич. мировоззрения и выдвинувшая задачу перехода к новым формам науч. мышления. Экономич. учение Маркса и эволюц. теория Дарвина развили эти предпосылки и реализовали их на конкретном науч. материале. Методологически самым важным в этих концепциях был факт отказа от элементаризма, т.е. от поисков "последних", далее не делимых частей, из к-рых можно и должно объяснить целое. Новые принципы подхода к сложным объектам получили дальнейшее развитие в связи с проникновением в науку вероятностных методов, существенно расширивших понимание причинности и разрушивших представление об однозначном детерминизме как о единственно возможной схеме объяснения строения и "жизни" сложных объектов.
На рубеже 19-20 вв. возникают попытки применить эти новые принципы при построении специально науч. концепций, особенно в сфере биологии и психологии (см. Организмические теории). Это движение проникает и в др. науки. На рассмотрение языка как С. опирается концепция Соссюра, положившая начало структурализму в языкознании. Анализ формальных С. занял значит. место в совр. математике и матем. логике. В кибернетике понятие С. стало одним из центральных с самого возникновения этой дисциплины. С сер. 20 в. подход к объектам исследования как к С. начинает применяться в экономич. науке, в семиотике, истории, педагогике, географии, геологии и нек-рых др. науках. В это же время в эру С. вступает техника, в к-рой центр. место занимают проектирование, создание и эксплуатация сложных С. типа С. управления связью, движением транспорта, совр. оборонных С., космич. аппаратов и т.д. Системный подход становится серьезным фактором организации совр. произ-ва.
Переход науки и техники к систематич. изучению сложных объектов и очевидная необходимость разработки для этого новых принципов и методов анализа уже в первой четв. 20 в. породили попытки создания системных концепций обобщающего характера. Одной из первых концепций такого рода явилась тектология А. А. Богданова, по ряду причин не получившая достаточного признания в период ее создания. Теоретико-системное движение широко развивается после опубликования Л. Берталанфи в 50-х гг. "общей теории систем", в противовес к-рой целый ряд исследователей выдвигает свои варианты общесистемных концепций (У. Росс Эшби, О. Ланге, Р. Акоф, М. Месарович, А. И. Уемов, А. А. Малиновский, А. А. Ляпунов и др.).
Интенсивное изучение многообразных типов С., проводимое на разных уровнях анализа, от сугубо эмпирического до самого абстрактного, превратило исследование С. в особое направление развития совр. науки, гл. задачами к-рого в наст. время являются отыскание и систематизация специфич. принципов системного подхода к объектам изучения и построение адекватных таким принципам аппаратов анализа. Однако крайне широкие рамки совр. системных исследований затрудняют эффективные обобщения в этой области.
Трудности возникают уже при попытках построить определение понятия С. Во-первых, это понятие чрезвычайно широко используется в самых разных сферах научной и практич. деятельности с явно не совпадающими значениями: формализованные знаковые С., изучаемые в логике и математике, и такие С., как живой организм или совр. С. управления, вряд ли можно рассматривать как виды одного и того же понятия С. Во-вторых, гносеологич. цели приписывания тем или иным объектам свойств С. далеко не всегда очевидны и оправданы: практически любой объект, материальный или идеальный, можно представить как С., выделив в нем множество элементов, отношения и связи между ними и зафиксировав его целостные характеристики; однако очень трудно (если вообще возможно) найти такие нетривиальные задачи, для решения к-рых возникла бы необходимость в представлении как С. таких объектов, как, напр., карандаш или отд. слово разговорного языка. В то же время понимание как С. широкого множества сложных объектов - биологических, психологических, социально-экономических и т.д. - с несомненностью открывает новые возможности в их исследовании. Поиски общего, "стандартного" определения понятия С. требуют развернутых представлений о разных типах системных объектов, их специфических и общих свойствах; однако в наст. время такие представления являются далеко не полными. Поэтому наиболее эффективный путь экспликации содержания понятия С. состоит для совр. этапа системных исследований в содержат. рассмотрении многообразия значений понятия С. В качестве исходного пункта такого рассмотрения может быть взято понимание С. как целостного множества взаимосвязанных элементов. Типологич. анализ таких множеств позволяет получить семейство значений понятия С., причем нек-рые из них характеризуют не понятие С. вообще, а определ. виды С. В своей совокупности эти значения не только выделяют все существ. признаки С., но и способствуют раскрытию существа системного метода познания. Очевидно, что такое рассмотрение, проводимое в содержательно-интуитивной плоскости, должно дополняться формальными построениями, строго описывающими по крайней мере нек-рые особенности С.
Как и любое др. познавательное средство, понятие С. призвано характеризовать нек-рый и д е а л ь н ы й о б ъ е к т. Исходным пунктом его конструирования является м н о ж е с т в о элементов, на природу к-рых не накладывается никаких ограничений и к-рые рассматриваются как далее неделимые, при данном способе рассмотрения, единицы анализа. При этом подразумевается возможность, при др. целях и способах исследования, иного расчленения того же объекта с выделением иных элементов в рамках С. другого уровня и вместе с тем - возможность понимания рассматриваемой С. как элемента (или подсистемы) С. более высокого уровня. Это означает, что при подходе к объекту как к С. любое отд. системное представление этого объекта является относительным. Отсюда же следует, что для С. обычно характерна и е р а р х и ч н о с т ь строения - последоват. включение С. более низкого уровня в С. более высокого уровня.
Элементы множества, образующего С., находятся между собой в определ. отношениях и связях. Системное исследование предполагает не только установление способов описания этих отношений и связей, но - что особенно важно - выделение тех из них, к-рые являются с и с т е м о о б р а з у ю щ и м и, т.е. обеспечивают свойство целостности - условие относительно обособленного функционирования и, в нек-рых случаях, развития С. Отношения и связи в С. при определ. представлении С. сами могут рассматриваться как ее элементы, подчиняющиеся соответствующей иерархии. Это позволяет строить различные, не совпадающие между собой последовательности включения С. друг в друга, описывающие исследуемый объект с разных сторон.
Множество взаимосвязанных элементов, образующих С., противостоит с р е д е, во взаимодействии с к-рой С. проявляет и создает все свои свойства; характер этого взаимодействия весьма различен. В общем случае различают строго каузальное и статистическое, вероятностное воздействия среды на С. Функционирование С. в среде опирается на определ. у п о р я д о ч е н н о с т ь ее элементов, отношений и связей. Структурно и функционально различные аспекты упорядоченности образуют основу для выделения в С. ее подсистем, причем разбиение (декомпозиция) С. на подсистемы относительно и может определяться как нек-рыми объективными свойствами С., так и спецификой используемых исследовательских процедур. Развитием понятия упорядоченности являются понятия структуры и организации С. А. А. Малиновским предложено различение С. по их структуре, в зависимости от характера и "силы" связи элементов, на жесткие, корпускулярные (дискретные) и звездные (смешанные) (см., напр., А. А. Малиновский, Некоторые вопросы организации биологич. систем, в кн.: Организация и управление, М., 1968).
Как упорядоченное целостное множество взаимосвязанных элементов, обладающее структурой и организацией, С. в своем взаимодействии со средой демонстрирует определ. п о в е д е н и е, к-рое может быть реактивным (т.е. определяться во всех осн. пунктах воздействиями среды) или активным (т.е. определяться не только состоянием и воздействиями среды, но и собств. целями С., предполагающими преобразование среды, подчинение ее своим потребностям). В этой связи в С. с активным поведением важнейшее место занимают целевые характеристики самой С. и ее отд. подсистем и взаимосвязь этих характеристик (в частности, цели могут согласовываться друг с другом или противоречить друг другу). Как коренное свойство биологических С. активность поведения рассматривается в концепции физиологии активности. Целевое (телеологич.) описание С. может выступать и только как средство анализа, если речь идет о С., лишенных собств. целей. Различение синхронического и диахронич. аспектов поведения приводит к различению функционирования и эволюции, развития С.
Специфич. чертой сложно организованных С. является наличие в них процессов у п р а в л е н и я, к-рые, в частности, порождают необходимость информационного подхода к исследованию С., наряду с подходами с т. зр. вещества и энергии. Именно управление обеспечивает автономность поведения С., его целенаправл. характер, а специфич. черты управления приводят к выделению классов многоуровневых, многоцелевых, самоорганизующихся и т.п. систем.
Естественно, что попытки формальных определений понятия С. учитывают лишь нек-рые из перечисленных содержат. признаков этого понятия, причем выделенное содержат. свойство определяет проводимую в том или ином случае классификацию С. Стремление охватить в определении понятия С. максимально широкий класс объектов, содержательно-интуитивно относимых к С., приводит к определению С. как отношения. Напр., М. Месарович определяет понятие С. как прямое (декартово) произведение произвольного семейства множеств SV1×. . . ×Vn, т.е. как отношение, определенное на этом семействе. Содержательно это определение означает спецификацию С. путем последоват. установления отношений, связывающих значения, к-рые могут принимать Vi-атрибуты исследуемого объекта. В зависимости от числа мест отношения, определяющего С., устанавливается классификация С. В рамках введенного формализма Месарович определяет понятие многоуровневой многоцелевой С., для чего формализует понятие цели С. (см. M. Mesarović, General systems theory and its mathematical foundations, "IEEE transactions on systems science and cybernetics", 1968, v. 4).
Близкое к определению Месаровича понимание С. сформулировано А. Холлом и Р. Фейдженом: С. есть множество объектов вместе с взаимоотношениями между объектами и между их атрибутами (см. A. D. Hall, R. Ε. Fagen, Definition of system, "General Systems", 1956, v. 1, p. 18). Т. к. атрибуты объектов также можно рассматривать как объекты, это определение сводится к пониманию С. как отношений, определенных на множестве объектов.
Понимание С. как отношения связано с включением в класс С. таких объектов, к-рые содержательно-интуитивно не рассматриваются как С. Поэтому в лит-ре сформулированы более узкие определения С., налагающие на содержание этого понятия более жесткие требования. Напр., Берталанфи определяет С. как комплекс элементов, находящихся во взаимодействии (см. L. von Bertalanffy, Allgemeine Systemtheorie, "Deutsche Universitätszeitung", 1957, H. 12, No 5-6, S. 8-12), и различает закрытые (в к-рых возможен лишь обмен энергией) и открытые (в к-рых происходит обмен энергией и веществом) С., причем в качестве стационарного состояния открытой С. определяется состояние подвижного равновесия, когда все макроскопич. величины С. неизменны, но непрерывно продолжаются микроскопич. процессы ввода и вывода вещества. Общим уравнением открытой С., по Берталанфи, является уравнение вида dQi/dt=Ti+Pi(i=1, 2, ... n), где Qi - определ. характеристика i-го элемента С., Ti - функция, описывающая скорость переноса элементов С., Рi - функция, описывающая появление элементов внутри С. При Τi=0 данное уравнение превращается в уравнение закрытой С.
Опираясь фактически на определение Берталанфи, Ст. Бир предложил классифицировать С. одновременно по двум основаниям - степени сложности С. и характеру их функционирования, детерминированному или вероятностному (см. Ст. Бир, Кибернетика и управление производством, пер. с англ., М., 1963, с. 22-36).
Определение С. с помощью понятия связи наталкивается на трудности определения самого этого понятия (в частности, выделения системообразующих связей) и очевидно более узкий объем класса соответствующих С. Учитывая это, А. И. Уемов предложил определять С. как множество объектов, на к-ром реализуется заранее определ. отношение с фиксированными свойствами, т.е. S=[R(m)] P, где m - множество объектов, Ρ - свойство, R - отношение. Здесь существен порядок перехода от Ρ к R и m. В двойственном ему определении S=R[(m)Р] С. рассматривается как множество объектов, обладающих заранее определ. свойствами с фиксированными между ними отношениями. На основе характера m, Ρ и R и взаимоотношений между ними проводится классификация С. (см. А. И. Уемов, С. и системные параметры, в кн.: Проблемы формального анализа систем, М., 1968).
В понимании содержания понятия С. важную роль играют определения отд. классов С. Один из наиболее изученных классов - формальные С., формализованные языки, исследуемые в логике, метаматематике и нек-рых разделах лингвистики. Неинтерпретированный формализованный язык представляет собой синтаксич. С., интерпретированный - семантич. С. В логике и методологии науки подробно исследованы методы построения формализованных С. (см. Метод аксиоматический), а сами такие С. используются как средства моделирования рассуждения (естественного и научного), естеств. языков и для анализа ряда лингвистич. проблем, возникающих в совр. технике (языка ЭВМ, общения человека с ЭВМ и т.д.). Широкому изучению подвергаются различные виды кибернетических С. Напр., Г. Греневский вводит понятие относительно обособленной С., воздействие на к-рую остальной части Вселенной происходит только через входы С., а ее воздействие на Вселенную - только через выходы С. (см. Г. Греневский, Кибернетика без математики, пер. с польск., М., 1964, с. 22-23). А. А. Ляпунов и С. В. Яблонский определяют понятие управляющей С. через указание входов и выходов, состояний, переходного режима и реализацию нек-рого внутр. алгоритма переработки информации; математически управляющая С. представляет собой ориентированный граф, свойства к-рого моделируют свойства соответствующих ему реальных С. (см. "Проблемы кибернетики", вып. 9, М., 1964). Потребности совр. техники стимулировали попытки определения и исследования свойств самоуправляющихся, самооптимизирующихся, самоорганизующихся С. (см. Самоорганизующаяся система), а также С. человек - машина, больших С., сложных автоматизированных С. управления. Специфика больших С., в к-рые др. типы С. могут входить в качестве подсистем, состоит в следующем: 1) большие размеры - по числу частей и выполняемых функций; 2) сложность поведения как следствие очень большого числа взаимосвязей элементов С.; 3) наличие общей цели С.; 4) статистич. распределение поступления в С. внешних воздействий; 5) конкурирующий, состязательный характер мн. больших С.; 6) широкая автоматизация, основанная на использовании совр. вычислит. средств при обязат. участии человека (оператора); 7) большие сроки создания таких С.
Многообразие содержательных и формальных определений и употреблений понятия С. отражает очевидный процесс создания и развития новых принципов методологии науч. познания, ориентированного на изучение и конструирование сложных объектов, и многообразие самих этих объектов, а также возможных задач их изучения. Вместе с тем тот факт, что все эти разработки используют понятие С. в качестве центрального, позволяет объединять их в рамках системного подхода как особого направления развития совр. науки. При этом сложность и новизна проблематики порождают необходимость одноврем. развития системного подхода в неск. сферах. К их числу относятся:
1) Разработка филос. оснований и предпосылок системного подхода (Л. Берталанфи, А. Раппопорт, К. Боулдинг, Р. Акоф, У. Росс Эшби и др.; эту сферу разрабатывают также исследователи, стоящие на позициях диалектич. материализма, - О. Ланге, А. И. Уемов, Я. Камарит и др.). Предметом анализа здесь являются как онтология С., т.е. попытки
построения системной "картины мира", выявления общих свойств системных объектов, так и гносеологич. аспекты исследования С - построение, анализ и систематизация категориального аппарата системного подхода.
2) Построение логики и методологии системного исследования, осуществляемое указ. авторами, а также М. Месаровичем, М. Тода и Э. Шуфордом, рядом сов. логиков. Осн. содержание работ в этой сфере составляют попытки формализации понятий системного подхода, разработка специфич. процедур исследования и построение соответствующих логич. исчислений.
3) Спец. научные системные разработки - приложение принципов системного подхода к различным отраслям знания, как теоретическим, так и эмпирическим. Эта сфера является в наст. время наиболее развитой и обширной.
4) Построение различных вариантов общей теории систем в узком смысле. После обнаружения несостоятельности глобальных претензий "общей теории систем" Берталанфи работы в этой области направлены скорее на создание в той или иной мере обобщенной концепции, формулирующей принципы исследования С. определ. рода, чем на построение всеобщей теории, относящейся в принципе к любым С. По-видимому, над качеств. концепциями теории С. (подобными, напр., концепции Берталанфи) будут надстраиваться формализованные представления разной степени общности, от более общих и абстрактных до частных, имеющих дело с отд. задачами и проблемами теории С. Если в наст. время в этой области имеет место заметное многообразие качеств. пониманий теории С. и используемых формальных аппаратов (теории множеств, алгебры, теории вероятностей, матем. логики и т.д.), то на последующих этапах развития первоочередной станет задача синтеза.
Лит.: Богданов Α. Α., Очерки всеобщей организационной науки, Самара, 1921; Шеллинг Ф. В. И., С. трансцендентального идеализма, М., 1936; Кондильяк Э. Б., Трактат о С. ..., М., 1938; Гуд Г. Χ., Μакол Р. Э., Системотехника, пер. с англ., М., 1962; Хайлов К. М., Проблемы системной организованности в теоретич. биологии, "Журн. общей биологии", 1963, т. 24, No 5; Афанасьев В. Г., Проблема целостности в философии и биологии, М., 1964; Щедровицкий Г. П., Проблемы методологии системного исследования, М., 1964; Эшби У. Р., С. и информация, "ВФ", 1964, No 3; Проблемы исследования С. и структур. Материалы к конференции, М., 1965; Садовский В. Н., Методологич. проблемы исследования объектов, представляющих собой С., в кн.: Социология в СССР, т. 1, М., 1965; Общая теория С., пер. с англ., М., 1966; Блауберг И. В., Юдин Э. Г., Системный подход в социальных исследованиях, "ВФ", 1967, No 9; Исследования по общей теории С., Сб. переводов, М., 1969; Системные исследования - 1969. Ежегодник, М., 1969; Блауберг И. В., Садовский В. Н., Юдин Э. Г., Системный подход: предпосылки, проблемы, трудности, М., 1969; Кремянский В. И., Структурные уровни живой материи, М., 1969; Проблемы методологии системного исследования, под ред. И. В. Блауберга и др., М., 1970; Веrtаlanffу L. von [а. о.], General system theory: a new approach to unity of science, "Human biology", 1951, v. 23, No 4; General systems. Yearbook of the society for general systems research, v. 1-13-, Ann Arbor, 1956-68-; Mathematical systems theory, v. 1-4-, N. Y., 1965-68-; IEEE transactions on systems science and cybernetics, v. 1-, 1965-; Bertalanffy L. von, General system theory. Foundations, development, applications, N. Y., 1968; Systems theory and biology, ed. M. Mesarovic, N. Y., 1968; Unity and diversity of systems, ed. R. D. S. Jones, N. Y., 1969.
В. Садовский, Э. Юдин. Москва.