ГНОСЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ СИСТЕМНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ

1. ГНОСЕОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ СИСТЕМНОГО МИРОВОЗЗРЕНИЯ

Всякий теоретически мыслящий человек во все эпохи создавал системы. Примерами могут служить философская система Платона, логическая система Аристотеля, философская система Гегеля, трансцендентальный идеализм Канта, астрономические системы Птолемея, Кеплера, Галилея.

Наиболее интенсивно системные представления развивались с 18 века. Спиноза толковал логику, как атрибут природного целого, способ выражения всеобщего порядка и связи вещей, рассматривая тело и его окружение как системное целое [1]. Маркс и Энгельс продолжали развивать эту мысль: «Вся доступная нам природа образует некоторую совокупную связь тел, причем мы понимаем здесь под словом тело все материальные реальности, начиная от звезды и кончая атомом [2]. Сформировалась диалектика как наука о наиболее общих законах развития.

Картезианская наука (Декарт) полагала, что в любой сложной системе поведение целого может быть выведено из свойств его частей. И сегодня известно, что человек состоит из тех же материальных частиц, что и неживая природа, всё живое и неживое вещество составляют единый связанный комплекс [3,4]. Но современная наука пришла к мысли, что живые объекты нельзя понять только посредством анализа. Свойства частей могут быть поняты только в контексте целого.

Именно так мыслил Спиноза [1, 5], который справедливо считал, что в человеке мыслит та же материя, которая простирается вокруг. Существуют не два противоположных предмета: тело (природа) и мышление, а есть одно мыслящее тело. Очевидно, мышление можно понять только в контексте целого, в контексте всего материального мира. В настоящее время такой подход к изучаемому объекту используется в системном анализе.

Обязательно приходится учитывать, что субъект (например, человек) органически связан с той средой, которую изучает. Любое изучение всегда есть вмешательство. Человек, вошедший в лес, своим присутствием изменяет природное равновесие, которое было до его появления. Любой прибор, датчик, инструмент также оказывает влияние на поведение изучаемого объекта.

В классической науке стремились минимизировать эффект присутствия наблюдателя, чтобы получить «объективную» картину мира. В постклассической науке отсутствие субъекта в исследовательской системе считается недостатком. Именно парадигма «присутствия» привела к пересмотру онтологического статуса понятия «система». Система из объекта превратилась в модель объекта.

Развитие науки привело к пониманию того, что поведение сложного объекта редко удается объяснить изменением одного параметра. Изменение одного параметра обычно вызывает изменение множества других, которые в свою очередь влияют на первый параметр. Исследования в физике облегчаются, благодаря возможности уменьшения в эксперименте числа независимых переменных. Но такие средства неприменимы в биологии, психологии, социологии, т.к. в этих науках невозможно (очень трудно) избавиться от совокупности связанных между собой переменных. Поэтому остро стал вопрос о новой методологии, способной сменить классический подход.

В ХХ века новое звучание получила старая идея, что целое больше суммы своих частей [6]. Под целостностью необходимо понимать принципиальную несводимость свойств системы к сумме свойств, составляющих её элементов, т.е. система обладает свойствами «целого, мыслимого как многое» [7]. Целостность выражает внутреннее единство объекта, воспринимающегося как единое целое. Целостность означает, что изменение любого элемента оказывает воздействие на все другие элементы системы.

Целостность стала называться системой, а целостное видение (понимание) некоторой реальности – системным мышлением. Наряду с понятием «целостность» появился термин «холизм», означающий широкий философский взгляд на различные явления, который часто противопоставляют «редукционизму». Редукционизм реализуется в классической, картезианской науке, считавшей, что знание частей даёт возможность познать целое. Системный подход предполагает сочетание редукционизма (анализ) и холизма (синтез).

Целенаправленное применение понятия «система» для познавательных целей стало называться системным подходом. А вся совокупность исследований, включающая системную проблематику - системными исследованиями.

Целью настоящего учебного пособия является раскрытие происхождения (генезис) системного мышления и его значения для познания мира и практической деятельности.

Наука, которая занимается изучением способов и возможностей познания, получила название «гносеология». Системный подход и системные исследования являются предметом гносеологии. Гносеология утверждает, что мы изучаем внешний мир через его отражение в сознании. Для неё характерно соединение научной картины мира и веры, логических и иррациональных принципов. Неокантианцы считают рациональный рассудок не единственным способом познания мира (например, есть подсознание, интуиция, ощущения, вера, мифологическое сознание).

Чем отличаются системные исследования от традиционных классических исследований? Отвечая на этот вопрос, У. Эшби подчёркивал, что «наука прошлого была почти исключительно аналитической, тогда как теория систем ставит на первый план задачу синтеза, который не завершает анализ, а выступает в качестве исходного принципа исследования». Мысль Эшби означает, что любому исследованию объекта предшествует возникновение гипотезы о его строении. Исследование направлено только на подтверждение гипотезы. Если добытые эмпирические факты противоречат гипотезе, то строится другая гипотеза, включающая новые эмпирические факты и проводится новое исследование по её проверке. Вновь выявляются несоответствия и, таким образом, осуществляется последовательное приближение к удовлетворительной модели. Прошедшая проверку и доказанная на опыте гипотеза становится научной теорией. Научная теория представляет собой систему основных идей, обобщающих опытные данные и отражающих объективные закономерности природы на определённом уровне человеческого знания.

Гипотеза первоначально исходит из бессознательного. По мнению Ш.Н. Чхартишвили, мысль формируется раньше, чем оформляется в языке. «Истина добывается не ценою умозаключения, процесс творчества производится бессознательно, формальная логика здесь никакого участия не принимает. Она входит в сознание в виде готового суждения» [8]. К. Гаусс говорил: «Мои результаты я имею давно, я только не знаю, как я к ним приду» [8]. Эйнштейн рассказывал, что его внутренние установки, чувство цели, направляли движение мысли. Поиск носил направленный характер.

Фон Нейман отмечал: «В чистой математике действительно мощные методы оказываются полезными в том случае, если уже имеется определенный интуитивный контакт с объектом, если еще до проведения доказательств мы уже имеем некоторое интуитивное представление, некоторое интуитивное предположение, которое потом в большинстве случаев оказывается верным» [8]. Математика становится эффективной, когда предварительно проведен глубокий содержательный анализ [9].

Сказанное можно иллюстрировать следующим примером. Если ребенку предлагают сложить некоторую картинку из кубиков, то для успешного результата эту картинку ему предварительно показывают (в сознание вводится гипотеза). Если взрослый человек из тех же кубиков пытается сложить картинку, не имея в сознании гипотезы, то методом проб, используя некоторые правила, ему все же удастся её сложить. Правила достаточно простые. Надо стыковать кубики одного цвета, и контурные линии фрагментов рисунков не должны разрываться.

Значительно сложнее обстоят дела, если, из накопленного человечеством опыта, учёный пытается построить модель Мира. Он собирает факты и из этих фактов пытается «сложить» мировоззрение. Факты подгоняются, стыкуются в образ по определённым правилам. В итоге возникает модель, не имеющая аналогов, которую впервые видит сам создатель, не говоря обо всех остальных. Новизна, отсутствие аналогов обществом воспринимается как бред («этого не может быть!»). Далее, в ходе изучения обнаруживается «правильность» модели, появляются подтверждения, и мнение изменяется («в этом есть что-то рациональное»). Бывший «бред» попадает в справочники, становится догмой.

Опыт человечества со времени появления hоmо sapiеns показал, что Мир до конца познать не удаётся. Чем больше мы узнаем, тем больше раскрываются горизонты непознанного (Платон).

«Инструментом» познания Мира является мозг. Зрение, слух являются лишь приёмниками и ретрансляторами информации. Сложный мозг способен компенсировать несовершенство органов чувств (это много раз доказывалось на примере людей, лишенных зрения и слуха). Человек моделирует Мир мозгом, разумом, сознанием. Однако, несмотря на это, человек знает Мир не таким, каким он является на самом деле.

Кант утверждал, что Мир непознаваем, но с этим можно согласиться лишь с оговорками. Если говорить об исчерпывающих, абсолютных знаниях, то Кант прав. Но если предполагать знания, которые позволяют выживать, развиваться, строить, создавать техносферу, предотвращать катастрофы и др., то Кант не прав. Мир познаваем частично в рамках удовлетворения нужд и потребностей человечества.

Сознание является средством отражения атрибутивной информации, содержащейся в объективной реальности. Функции сознания принято относить к деятельности коры, которая является эволюционно молодым образованием мозга. Сознание, некоторым образом, взаимодействует с подсознанием (подкорковые зоны мозга). Сознание и подсознание составляют мышление человека, но «работают»» различными способами.

Источником информации для нашего сознания являются неоднородности материального мира. Совершенно однородная, бесконечная среда не является источником информации для человека.

Сознание «доверяет» ощущениям, главные из которых: зрение, слух, осязание. Эти ощущения являются «узкими» воротами в информационный мир, поэтому модели объективной реальности сильно упрощены. То, что не проходит через информационные фильтры сенсоров, оценивается как отсутствующее. Поэтому возникли представления о пустоте, отсутствии материи. От разрешающей способности сенсоров зависит картина Мира, создаваемая сознанием. Если неоднородности не различимы органами чувств и приборами, то такая кажущаяся неоднородность оценивается как пустота. Длительное время вакуум толковался как пустота, т.к. люди не имели средств наблюдения его неоднородностей. Только во второй половине ХХ века открыли структуры (неоднородности) вакуума.

Несовершенство органов чувств человек научился компенсировать техническими средствами, изобретая соответствующие приборы, которые помогают различать неоднородности, недоступные естественным органам чувств. Все это в совокупности приводит к расширению знаний, ускорению научного и технического прогресса. Но расширение техногенных информационных каналов, увеличение их пропускной и разрешающей способности не устранили ограничений в «конструкции мозга», не расширили функциональные возможности сознания человека. Сможет ли это сделать техногенный интеллект, покажет время. Мозг человека в течение многих тысяч лет оставался таким же, каким он создан природой, и человеческой цивилизации трудно (может быть невозможно) преодолеть его ограниченность.

Однако в мышлении имеются нереализованные возможности. Современная наука накопила много фактов существования подсознательных информационных каналов связи с окружающим миром (телепатия, психокинез, левитация и др.), которые не находят объяснения в рамках существующих парадигм, их ещё предстоит понять. Расширение связей между сознанием и подсознанием открывает новые возможности познания мира. Покажем, что системное мышление не «изобретено» человеком, а «извлечено» из глубин его подсознания. Для этого сравним возможности сознания и подсознания.

Сознание прагматично, действует быстро, но слишком упрощает (абстрагирует) действительность. Например, любой человек ощущает себя в центре окружающего, разделяет Мир на «Я» и «не Я» (антропоцентризм). На этой основе были построены ложные модели геоцентризма (Земля – центр Мира).

Сознание антропоморфно и измеряет Мир с использованием частей тела (сажень, фут, пядь), а время калибрует своим онтогенезом (возраст, срок жизни, миг, век). Длительные геологические, биологические и исторические процессы с трудом «охватываются» близоруким и «кратковременным» здравым смыслом, т.к. интервал человеческой жизни неизмеримо короче.

Сознание маломерно (не более трех измерений). Нелинейный и многомерный Мир как бы отсутствует для чувств человека. Человек не «видит» четырехмерные объекты, как глаз лягушки не воспринимает неподвижные предметы. Только возможность абстрагироваться от здравого смысла (например, с помощью математики) способна поднять человека над рудиментами линейного сознания.

Трудности операций с множеством переменных проявляются в стремлении упростить задачи, объяснять явления единственной причиной, или простой линейной зависимостью. Однако каждое следствие имеет множество причин. Простая линейная логика оперирует схемой: «одна причина – одно следствие», но реальность функционирует по схеме: «букет» причин порождает «букет» следствий.

Любой объект имеет множество целей функционирования, но для упрощения задачи, например, в системном анализе формулируется одна цель, к которой движется система. Игнорирование альтернативных целей может привести к теоретическим заблуждениям. Например, классическая экономическая теория главной целью своей деятельности провозглашает максимизацию прибыли [10]. Однако здравый смысл подсказывает, что максимум не достижим, и стремление к нему может привести к истощению ресурсов, потере устойчивости системы и даже гибели. Целью развития государства провозглашается постоянный рост ВНП (валовой национальный продукт), т.е. постоянное повышение потребления при постоянном росте потребностей человека. Этот путь в конечном итоге деструктивен, но человечество с энтузиазмом, подогреваемым «теоретическими» измышлениями, продолжает «бег к пропасти». Все это является следствием линейного, маломерного мышления.

Сознание фрагментарно. Непрерывный, связанный, цельный Мир сознание разделяет на фрагменты, поэтому мы видим отдельные вещи. Сознание моделирует «вещи», отдельности, индивидуальности на фоне неделимой среды. Сознание дискретно мыслит словами, расчленяет Мир на элементы [11]. Логико – вербальное мышление (на базе сознательной речи) последовательно дробит объект (анализ) и создает фрагментарное восприятие [12]. Нобелевский лауреат Д. Бом полагает, что концептуальная фрагментарность поддерживается самой структурой нашего языка, выделяющей субъект, глагол и объект. Он предложил основы нового языка под названием "реомод", который не допускает обсуждения наблюдаемых фактов на языке отдельно существующих вещей, а описывает Мир в состоянии потока, как динамический процесс [13].

Органы зрения также работают дискретно. Глаз воспринимает объект не целиком, а сканирует его в определенной последовательности, начиная с границ.

В средние века работа прагматичного сознания привела к распаду целостной картины Мира на фрагменты. Специалисты из разных областей перестали понимать друг друга. Этот период стали называть классическим, редукционистским. «Характерная для механистической науки концептуальная фрагментация мира порождает серьезную дисгармонию и чревата опасными последствиями. У нее есть тенденция не только разделять то, что неделимо, но и объединять то, что несоединимо, создавая искусственные структуры: национальные, экономические, политические и религиозные» [13]. «Беда узкого профессионализма заключается не только в строгом ограничении мышления рамками предмета данной науки, а в его неспособности ясно видеть связанные с этой ограниченностью пределы компетенции собственной науки» [1].

Итак, сознание является средством идентификации и интеграции неоднородностей (атрибутивной информации) материального Мира. Непрерывный, неоднородный мир моделируется сознанием в виде совокупности фрагментов, элементов, подсистем (неоднородностей).

Системный взгляд на Мир аналогично фрагментирует Мир, но пытается сохранить ощущение целостности того, что расчленяется. Ощущение целостности исходит из подсознания. Итак, мы пришли к пониманию того, что системное мышление является результатом взаимодействия сознания и подсознания. Приведем подтверждающие факты.

Можно сослаться на способ создания логики. Аристотель её не придумал, а «извлек» из речей ораторов-софистов. Софисты интуитивно владели убедительной системой доказательств. Необученные логике люди соглашались с их системой доказательств, верили им, следовательно, подсознательно владели логикой. Остаётся предположить, что логика «зашита» в подсознании и ораторов, и слушателей. Заслуга Аристотеля состояла в том, что он логику из подсознания формализовал на уровне сознания.

А. Богданов в начале ХХ века всю организаторскую деятельность человека связывал с генетическим наследством. «Человек в своей организующей деятельности является только учеником и подражателем великого всеобщего организатора - природы. Поэтому методы человеческие не могут выйти за пределы методов природы и представляют по отношению к ним только частные случаи» [14]. А. Богданов писал: «Нет прогресса человеческой природы,— достаточно вихрю истории сорвать с европейца бумажный плащ гуманной цивилизации, чтобы под ним обнаружился извечный троглодит». Поведение человека до нашей эры и современного человека остаются очень схожими. Достаточно сопоставить басни Эзопа, Крылова и современность, чтобы убедиться в этом. Человечество тысячи лет «наступает на одни и те же грабли».

В первой половине ХХ века роль неосознанного в действиях людей изучал К. Юнг. Существование системы установок и реакций, незаметно определяющих жизнь человека, К. Юнг назвал архетипами. Он писал: «Не только элементарные поведенческие акты вроде безусловных рефлексов, но также восприятие, мышление, воображение находятся под влиянием врожденных программ, универсальных образцов. Не только большинство действий человека, но и все исторические, культурные явления зависят от подсознательных влечений, которые сублимируются в духовной деятельности и, в первую очередь, в сферах религии, искусства, философии, политики, морали. Прообраз или архетип является итогом огромного опыта бесчисленного ряда предков. Мы спускаемся даже к наследию до человеческих предков. Психический аппарат всегда устанавливал отношения организма со средой, поэтому в психике запоминались типичные реакции на повторяющиеся события» [15].

Существование архетипов можно объяснить тем, что человек сам есть продукт развития биосферы. Его мозг прошел длительную цепь эволюционных превращений. Выживали особи, принимавшие правильные решения, согласованные с законами развития (естественный отбор). Подсознание аккумулировало эмпирический опыт (интуиция, индивидуальное бессознательное). Поэтому в мозговых структурах фиксировались каноны развития, которые детерминируют решения, поступки, поведенческие реакции. Современная наука не без основания относится с большим уважением к методам интуитивного познания. Интуитивное знание аккумулировало рациональную эмпирику прошлых поколений.

Если подсознание на уровне интуиции способно принимать верные решения, а верные решения не должны противоречить законам мира, следовательно, законы развития Мира «известны» подсознанию.

Логика Мира, логика взаимодействия человека с миром отражены в структурах и способах функционирования нервной системы. В структурах мозга отражена история взаимодействия организма с внешней средой. Эта история определяет менталитет.

Мозг, нервную систему можно рассматривать как устройство, моделирующее внешний Мир [16, 17]. Такой точки зрения придерживаются многие исследователи. «Все процессы в живом отражают требования бытия, среды, поэтому в живом зашиты все законы и алгоритмы среды» [8]. «Структуры сознания несут в себе информацию о прошлом и будущем. Новое знание вначале формируется в подсознании. Все, что сознание способно дать в качестве нового знания, уже дано в бессознательном виде» [18]. «Гениальный человек как будто имеет внутри своего разума нечто вроде гомункулуса или ментального демона, подсматривающего за его собственными мыслями» [19].

Творчество людей максимально сконцентрировано в научной и инженерной деятельности, поэтому дополним существующую картину шаблонов поведения примерами из науки и техники. Начнем с анализа правил Декарта [20]. Вот некоторые из этих правил:

1. Каждый трудный вопрос разлагается на столько частных вопросов, чтобы стало возможным более легкое их разрешение.

2. Всегда начинать с простейшего и постепенно переходить к более сложному.

3. Составлять полные обзоры работ предшественников.

Эти правила, сами по себе, отражают законы развития природы. Правило 3 исходит из того, что всякая новая система есть комбинация уже известных блоков и подсистем. «Новое – это хорошо забытое старое». «Без знания нельзя изобретать, как нельзя слагать стихи, не зная языка» (А. Эйнштейн). Изобретатель, как правило, использует для решения технической задачи приёмы, которые уже использовались где-то в других областях техники для решения совсем иных задач. Чем шире кругозор изобретателя, тем легче ему использовать заимствование решений [20]. Французский садовник Монье придумал железобетонные садовые кадки. Использование этой идеи к другим задачам позволило решить множество строительных проблем. Эдисон изобрел фонограф – прибор для записи звука, соединив в новую комбинацию известные элементы.

Второе правило Декарта (начинать с простейшего и постепенно переходить к сложному) рекомендует строить мыслительные конструкции в той же последовательности, в какой развивались природные системы. Человеческие изобретения идут как цепи последовательных улучшений уже известных конструкций. Примеров великое множество, приведем только некоторые из них [20].

Бельгиец Жобар предложил для освещения помещений раскалять угольную палочку. Позже американец Фермер сконструировал лампу накаливания для освещения своего дома. С 1840 г. по 1860 г. было выдано 6 патентов на модернизацию лампы накаливания. В России капитан Сергеев построил и использовал в армии прожектор с платиновой нитью и водяным охлаждением. А. Н. Лодыгин (1872 г.) её усовершенствовал, но только Эдисон добился достаточной продолжительности работы лампы накаливания, но и до сих пор процесс совершенствования продолжается [20].

Талантливый исследователь алгоритмов технического творчества Альтшуллер Г. С. выделил из десятков тысяч изобретений инварианты (шаблоны) решений [20]. Следует отметить, что изобретатели действовали интуитивно, следовательно, решения приходили из их подсознания. Тысячи людей, не договариваясь, использовали схожие приёмы поиска решений. Такое возможно при существовании подсознательного «банка» шаблонных решений. Многие приёмы поиска решений используются в системном анализе.

Совокупность фактов приводит к выводу, что системный взгляд на мир (как и логика) «зашит» в подсознании человека и передается из поколения в поколение. Заслуга А. Богданова, Л. фон Берталанфи и других разработчиков теории систем состоит в формализации подсознательных правил системного мышления. В связи с этим рассмотрим свойства подсознания.

Подсознательное мышление многомерно и способно синтезировать сложнейшие модели. Образное мышление с речью не связано и представляет мир целиком (холизм). «Раздвоение» мышления на сознание и подсознание позволяет понять, почему действительность одновременно оценивается как локальная и распределенная. Взаимодействие сознания и подсознания составляет основу системного видения мира. Сознание начинает пользоваться генетическим опытом подсознания. Но почему?

Причиной может быть эволюция сознания, эволюция коры головного мозга. В ходе эволюции мозга млекопитающих все больше обособлялись и развивались структуры, ответственные за сознание [21], наблюдалась тенденция увеличения лобных долей и толщины коры больших полушарий. Происходило ли это у человека за последние 6 тыс. лет, остаётся неизвестным, т.к. тонкие структурные исследования человеческого мозга стали проводиться только в ХХ веке.

Другой причиной может быть развитие гносеологии, теории познания. Развитие науки идет от простых моделей к сложным, поэтому инструменты мышления также усложняются. Каждому понятно, что от качества инструментов исследования зависит полнота знаний. Например, Левенгук с помощью микроскопа открыл в капле воды мир микроскопических существ. Телескоп позволил узнать много нового о космосе. Философские категории и понятия также являются «инструментами» человеческого мышления и от их полноты, их «качества» зависит глубина проникновения в сущность вещей. Кроме того человек научился усиливать техническими средствами не только свой двигательный, но и мыслительный аппарат. Создаются системы искусственного интеллекта, используются экспертные системы, электронные базы данных, методы коллективной генерации решений. В СССР был разработан алгоритм решения изобретательских задач [20], который формализовал подсознательные мыслительные процессы. Как видно, развитие науки способствует переносу опыта природы из подсознания в сознание (пример с логикой приводился выше). Системная методология также реализует эту возможность, объединяя дискретность сознания и целостность (холизм) подсознания. Задача обучения методам творчества заключается в переводе неосознанных процессов на уровень сознания. Только осознанные факты можно передавать ученикам.

«В современной науке слово система – одно из самых распространённых. Такое широкое употребление в самых разных контекстах говорит о многозначности слова и неопределённости его смысла. Поэтому до начала ХХ века никто не знал, что следует из того, что нечто представляет собой систему. Только в начале ХХ века появились работы, которые дали возможность говорить о системах что-то содержательное. С этого времени различными учёными были предприняты попытки, превратить системное мышление в строгое мышление, которое подчиняется определённым правилам. При этом системный подход развивался как междисциплинарное научное направление» [22]. Можно заметить, что системный подход к решению проблем до сих пор остаётся больше искусством, чем наукой. Рассмотрим основные гносеологические проблемы теории систем.

Длительное время в прошлой и в современной литературе системы отождествляются с некими реальными объектами. Развитие теории систем в свете парадигмы целостности мира и единства материального и идеального привело к пониманию, что нельзя отождествлять систему и объект, по поводу которого она строится. Система служит только теоретическим средством для разрешения проблемной ситуации, инструментом для разрешения проблем. Она является языковой конструкцией. Система есть конструкт сознания, она не существует в реальности. Сконструированную теоретическую систему полезно называть системным представлением объекта [22].

Садовский В. Д., рассматривая системы как некоторые реальности (части реальностей), все же отмечал, что «понятие «система» описывает некоторый идеальный объект»[23], но «идеальное» находится только в сознании. Следовательно, система является способом представления реального бытия средствами человеческого сознания, но не сама реальность. Аналогично можно напомнить, что и модель не есть бытие, а лишь его упрощенное отражение в сознании. Система как бытие не существует, а является способом отражения бытия в сознании субъекта [24]. А. И. Уёмов также отмечает релятивизм понятия «система» [25]. «Мы говорим о некотором множестве элементов, как системе, лишь относительно определенных свойств и отношений элементов». «Любой объект может быть системой, но он может и не быть системой».

Э. Мах и А. Пуанкаре рассматривали систему только как результат деятельности субъекта познания, что обобщенно выразил Г. Динглер [26] в тезисе: «Смысловым обоснованием всякой теоретической системы является только активность сознания». Еще более четко по этому поводу выразился Дж. Клир [27]: «Системой является все, что мы хотим рассматривать как систему». С. В. Емельянов и Э. Л. Наппельбаум определили систему как специфический способ организации знаний о реальности, специально рассчитанный на наиболее эффективное использование этих знаний, а также для осуществления некоторого целенаправленного взаимодействия с реальностью. Эшби называл системный взгляд научным способом упрощения Мира. Но упрощение не должно приводить к искажению представлений о реальности.

Итак, в ХХ веке сложилось убеждение, что система является результатом моделирования объекта, но не сам объект. Знание есть отраженный в сознании, приближенный образ реальности на некоторый конкретный момент времени. Приближенный образ реальности принято называть моделью, поэтому философское понятие «идеальное», «отраженное в сознании» можно заменить синонимом – модель. Появилось понимание, что объектами науки выступают не сами явления реального Мира, а их аналоги – модели (идеальное, отражение реальности), поэтому картина Мира складывается из совокупности связанных между собой модельных представлений.

Любая модель всегда имеет ограничения в применимости. Например, геометрия Евклида справедлива, если все построения происходят на плоскости. Но идеальная плоскость исключительно редкий случай. Чаще встречаются поверхности искривленные, поэтому сумма углов треугольника или больше, или меньше 180°. Измеряя сферическую Землю геометрией Евклида, мы ошибаемся, но лучше измерять с ошибкой (достаточной для практических целей), чем не измерять никак. За евклидовой геометрией появились более сложные геометрии на искривленных поверхностях (Риман, Лобачевский). Для практики важно, чтобы модели «работали», т.е. позволяли выживать и решать практические задачи.

Модель (идеальное, субъективное) всегда проще, чем объективная реальность и не только потому, что неизвестны какие – либо детали объекта. Ограниченность сознания вынуждает часто искусственно упрощать образ сложного объекта, чтобы получить хотя бы какое-нибудь решение. Фрагментация Мира в системном анализе является следствием ограниченных возможностей сознания.

Развитие науки постоянно усложняет модели, увеличивает их количество, расширяет границы применимости, но полная картина остается недостижимой, как горизонт. При большом количестве моделей некоторого объекта или явления возникают трудности интеграции этих моделей в слитный образ, т.к. возможности сознания остаются ограниченными. Не достаточно иметь энциклопедические знания, необходимо ещё уметь синтезировать из них системы. Постижение многомерной картины Мира доступно ограниченному кругу лиц, которые развили в себе многомерное воображение.

Теория систем пытается создать рациональный и универсальный язык описания действительности. Существуют языки тела, движения, действий, мимики. Известны языки художественных образов, знаковые, символические, языки смыслов и др. [11]. Каждый вновь усвоенный язык меняет картину Мира. Попробуйте объяснить танцору исполнение танца языком математики, или стихами. Лучше всего показать действием (язык движения тела).

Во многих научных дисциплинах необходим формальный язык, на котором удобно излагать проблемы сложноорганизованных объектов. Только при наличии общего языка будет достигнута внутренняя интеграция знаний и преодолен барьер между математиками, кибернетиками, физиологами, экономистами, психологами, социологами. Универсальный язык ещё не создан, и в системном подходе большую роль продолжает играть интуиция, формализовать которую не удаётся. Интуиция является посредником между подсознанием и сознанием.

Развитие теории систем убедило научную общественность в том, что сложным объектам биологической, физиологической, социально-психологической природы свойственны схожие принципы функционирования, развития и эволюции. Особо крупные обобщения в этом плане сделал А. Богданов [14]. Различные объекты с достаточно сложным поведением могут обнаруживать сходство в основных принципах функционирования и развития. Поведение роботов и людей может быть похожими на поведение животных [28]. Жизненный цикл звездных систем аналогичен жизненному циклу живых существ [29]. Социальные системы в своём развитии следуют архетипам поведения людей [15]. Появилась теория организации [14]. Разрабатываются единые алгоритмы изобретательства [20]. Синергетика исследует универсальные законы самоорганизации неравновесных систем [30].

Важнейший инвариантный закон назван «принципом устойчивости». Речь идёт о таких состояниях систем, которые не могут разрушиться малыми внешними возмущениями. Универсальность этого принципа вытекает из того, что объектом изучения смогут стать только те организованности, функций которых достаточно долго сохраняются без существенных изменений. Длительность существования – это понятие относительное. Звезды «живут» миллиарды лет, животные - годы, некоторые микрочастицы - мгновения. Но если существует способ исследования за время их относительно устойчивого существования, то возникает возможность моделирования.

В природе полностью неизменных объектов не существует, т.к. изменчивость является атрибутивным свойством Мира. Каждый объект возникает, развивается и «умирает». В течение своего жизненного цикла он пытается сохранить устойчивость, поэтому корректнее говорить о законе жизненного цикла, а не о принципе устойчивости.

Сознание способно оценить, осмыслить только такие природные организации, которые существуют в течение длительного времени. Функциональная стабильность некоторых объектов привела к выводам о существовании внутренних процессов самосохранения, самоорганизации. Появились философские мысли, что вся Вселенная по существу является системой с рефлексией, т.е. самоуправляемой системой с самого начала своего возникновения (и в данном случае несущественно – с вмешательством Творца или нет) [22]. Принцип самоуправления предполагает, что в любой биологической (социальной) системе должна быть подсистема управления. А в любой системе (в том числе, неживой) должны функционировать процессы самоорганизации. Поэтому в системном анализе этот факт следует учитывать.

Самоорганизация протекает не только во всех живых объектах, но и в неживых. Исследованием таких процессов занимается наука «синергетика». Вся Вселенная представляется самоорганизующейся системой. Теория систем продолжает развиваться благодаря достижениям синергетики.

Философской проблемой системного подхода является противоречие между дискретностью нашего сознания и непрерывностью объективной реальности. Мир един, связан, непрерывен, но сознание расчленяет его на части. Рассмотрим эту проблему.

Любой объект выделяется сознанием из непрерывной среды, как часть среды. Взаимосвязь с внешней средой (устранить нельзя) считается обязательным условием функционирования системы. Мысленное деление объектов на систему и окружающую среду основывается исключительно на точке зрения исследователя. Всё, что не включено в систему, называется средой. Среда – это не просто взаимосвязь остального мира с некоторым объектом (системой), а выделенная сознанием взаимосвязь. Связей неисчислимое множество, поэтому моделирование заключается в выделении существенных связей с окружающим миром, значение которых определяется субъектом наблюдения.

Проведение границы системы вызывает вопросы. Как соединить парадигму целостности Мира, его непрерывность, связанность с наличием границ между системами. Объект - это всего лишь паттерн в неделимой паутине взаимоотношений. Согласно устаревшему механистическому мировоззрению, Мир есть собрание объектов. Но, мысля системно, мы понимаем, что сами объекты также включены в обширные сети связей. Представление Мира в виде сети взаимоотношений стало еще одной ключевой характеристикой системного мышления. "Сетевое мышление" изменило не только взгляд на природу, но и способ описания научного знания [22]. Холистическое знание стало зыбким, расплывчатым в отличие от четкого, ясного, редукционистского знания.

Редукционисты упрощали мир. Все объекты выглядели отдельными, с четкими границами. Связи между объектами часто игнорировались. Примером может служить классическая термодинамика Л. Больцмана, который описывал «идеальный газ», пренебрегая взаимодействиями между молекулами. В итоге появился миф о тепловой смерти Вселенной. В современной экономической, социальной литературе продолжают использовать понятие «энтропия» при попытках объяснить сложные явления. В приложении 1 развенчивается применение энтропии, как средства описания сложных систем.

Неопределённость систем связана с отсутствием четких критериев, на основании которых можно утверждать, что, выделяя систему из среды, мы не потеряли важные элементы. В этом и заключается относительность системных представлений. Описание данной системы как некоторой целостности возможно лишь при знании её частей, а разбиение данной системы на части, возможно, лишь при знании системы как некоторой целостности [23]. Парадокс целостности в его различных формах давно рассматривался в философии. В качестве иллюстрации можно привести формулировку Ф. Шеллинга: «Поскольку идея целого может быть показана лишь путём своего раскрытия в частях, а, с другой стороны, отдельные части возможны лишь благодаря идее целого, то здесь имеется противоречие».

Мы можем адекватно понять данную систему только в том случае, если исследуем её как элемент надсистемы, но такое исследование предполагает, что мы уже располагаем знанием о данной системе. Порочный логический круг в этой взаимообусловленности и составляет основу парадокса. Поэтому в эмпирических исследованиях действуют методом проб и ошибок – последовательно перебирают варианты внешней среды, добиваясь более глубокого понимания исследуемой системы. В результате получают альтернативные системы и среды. Выбор оптимального варианта, способствующего решению практической задачи, осуществляется методом экспертных оценок.

Для выделения системы из среды необходимо исходить из представлений о функциях системы, об общей цели системы, ресурсах системы, компонентах системы, механизмах управления системой. Система формируется путем последовательных приближений перечисленных представлений.

Не следует думать, что граница всегда отделяет части пространства. Граница часто определяется функциональной принадлежностью элементов. Например, современные предприятия, организации могут не иметь постоянной территории. Части организации могут быть разбросаны по всему миру, находиться в движении, вести работу из транспортных средств, но быть функционально связанными [31]. Примером такой организации является интернет.

Иногда функциональные границы совпадают с территориальными границами. Если роту солдат (систему) построить в колонну, то пространственные границы колонны совпадут с функциональными границами системы. Во время боя рота теряет пространственную границу, хотя общая цель и взаимодействия сохраняются.

Выделение системы по функциям также содержит множество неопределённостей. Функция означает способность к деятельности и саму деятельность, роль, свойство и т.п. В интерпретации Р. Мертона функция предстается в виде наблюдаемых последствий деятельности элемента системы, способствующего выживанию и сохранению системы [32]. Несомненно, важнейшей функцией многих систем является самосохранение, выживание, но бывают цели разрушения, саморазрушения, например, цель и функция артиллерийского снаряда.

Более обобщенное определение функции дал В. Г Афанасьев. «Функцией является целенаправленная деятельность, активность системы» [33]. Но наряду с целенаправленными функциями всегда присутствуют дисфункции (уводящие от цели). Кроме того, не всегда можно понять назначение и цель системы. Техногенные системы, созданные для целей человека, как правило, имеют ясную цель. Но, гигантские рисунки в пустыне Наска (Перу), баальбекские плиты и другие сооружения древних людей хранят тайну их замыслов. Ещё труднее понять назначение природных систем (галактика, биоценоз, биосфера, человечество).

В математике функция выражает отношение части к целому или частей между собой ( у = Кх, К = у/х).

Кибернетики полагают, что функция системы состоит в переработке входов в выходы [32]. Поскольку на входе сложной системы можно зафиксировать множество потоков (вещество, энергия, информация), то и функций по их «переработке» может быть множество. Какую функцию (группу функций) считать системообразующей?

Выбор функции определяется целью и возможностями исследователя. Конструктор, создающий машину, закладывает в неё желательные функции, но при испытании вдруг появляются негативные, бесполезные или полезные, но неожиданные функции («не было бы счастья, да несчастье помогло»). «Умельцы» в обычной пластмассовой бутылке постоянно открывают новые функции (кормушка, поилка для птиц, лейка для воды, контейнер для фруктов, поплавок и пр.).

Итак, определение функций системы дело субъекта. Каждая система имеет множество функций. Выделяются те функции, которые соответствуют целям исследователя системы (системообразующие функции). Описание функций может быть детерминированным, без учёта случайных факторов, или вероятностным (стохастическим), если функционирование системы подвержено случайностям.

Обычно в систему включают те фрагменты среды, которые способствуют достижению целей исследователя (конструктора) системы. [34]. Подавляющее большинство элементов среды многофункциональны. Одни из них являются основными, главными, а другие – второстепенными.

СИСТЕМА Г

Р СРЕДА

Рис. 1.1. Иллюстрация к проблеме системных границ

Но если цели системы не определены или её части могут содействовать достижению цели с разной эффективностью (Э), то необходимо решить, какие факторы внешней среды принимать во внимание, а какие можно игнорировать. Что включать в состав синтезируемой системы?

На рис 1.1 приведен графический образ задачи. «Эффективность элемента» является понятием, привязанным к конкретным условиям и задачам. Эффективность может быть оценена методом экспертных оценок. В состав системы включают наиболее эффективные элементы (слева от границы). Граница является переходной зоной. Эксперты могут сомневаться, куда отнести элементы, находящиеся в переходной зоне. Справа (за пределами границы) остаются мало эффективные и бесполезные элементы.

Рациональное построение системы подразумевает оптимизацию между количеством эффективных элементов, экономичностью и управляемостью. Каждый элемент системы потребляет ресурсы, поэтому ограниченность ресурсов не позволяет содержать избыток неэффективных элементов.

Однако иногда избыток неэффективных элементов может служить резервом для адаптации системы к новым условиям. Смена цели, изменчивость среды может перевести неэффективные элементы в ранг эффективных. Например, в ДНК клетки запасён огромный резерв рецессивных генов, которые не функционируют, но этот банк может послужить спасительным резервом в случае какой – либо экологической катастрофы [35].

Включение многофункционального элемента в систему (все элементы многофункциональны) неизбежно приносит в систему второстепенные, лишние функции, поэтому создать детерминированную по функциям систему невозможно. Важно, чтобы элементы системы обладали общностью главных функций и обеспечивали условия функционирования и развития (принцип совместимости функций).

Если при синтезе системы наряду с совместимыми функциями возникает дисфункция, то должны разворачиваться механизмы её нейтрализации (принцип нейтрализации). В качестве примера можно привести механизм выявления и удаления денатурированных белков в живой клетке, нейтрализацию криминальных элементов в обществе.

Сложные системы поддерживают своё функционирование и развитие за счёт внутренних адаптивных изменений, обеспечивающих динамическую устойчивость. Системы с большим разнообразием функций обладают большими возможностями сохранения устойчивости и развития. Повышение устойчивости достигается не только за счет функционального разнообразия, но и за счет дублирования функций.

Под «потенциалом» системы понимается возможность выполнять определённые действия» [14]. Любая система способна выполнять разные действия, т.е. имеет разные потенции. Человек может делать разную работу. Микроскопом при желании можно забивать гвозди. На лошади можно скакать верхом или запрягать в повозку.

Функции системы условно можно разделять на внешние и внутренние. Внешние функции возникают в ответ на влияние среды. Реакция системы направлена на компенсацию внешних воздействий. При этом осуществляются некоторые изменения во внешней среде. Например, чтобы избежать затопления при паводках, на реках строят дамбы, которые изменяют характер речного потока.

Внутренние функции (как и внешние) нацелены на самосохранение системы, но они реализуются главным образом внутри структуры, минимально оказывая воздействие на окружающую среду. Например, во время болезни в организме происходят процессы, способствующие выздоровлению, но при этом в окружающей среде мало что изменяется.

Окружающую среду можно считать практически неисчерпаемым резервуаром элементов. Включение их в состав некоторой системы позволяет решать ранее неразрешимые задачи. Примерами могут служить симбиозы животных и растений. Человек использует различные инструменты из внешней среды. Эффективные инженерные решения часто происходят в результате вовлечения в систему нового элемента из окружающей среды [20]. Например, замена паровой машины на электродвигатель совершила революцию на железнодорожном транспорте. Авиационный реактивный двигатель нашел применение при тушении пожаров, при расчистке снежных заносов и др. Вовлечение части внешней среды в состав системы (экспансия) часто повышает её надежность. Может быть, по этой причине экспансивность является характерной особенностью живых систем.

Функциональные границы организации (системы) изменяются (расширяются, сужаются) в зависимости от стадий жизненного цикла. Для «молодых» организаций более характерно избыточное содержание разнородных элементов, т.к. поиск своего места под солнцем требует гибкости, изменчивости. После того, как наступит стадия зрелости, стремление к изменчивости уменьшается и начинается стадия рациональности, удаления избыточных элементов и связей. Функциональная граница организации сужается. Распад организации (смерть) приводит к размыванию границ, «растворению» её в окружающей среде. Итак, граница системы всегда субъективна, изменчива.

Одни и те же функции системы могут быть реализованы различными структурами. Под структурой системы понимают расположение всех её элементов, совокупность устойчивых связей и отношений (внутреннее устройство), а также закон их взаимодействия. Под структурой понимается сеть взаимосвязанных элементов, качественная природа которых не учитывается и главное внимание направлено на топологию связей [38].

В настоящее время существует два основных способа построения структуры: морфологический и функциональный. Первый сводится к тому, что под структурой понимают набор компонентов, подсистем, элементов из которых состоит система, включая её иерархию. Это редукционистский подход. В нем фиксируется факт деления целостного образования на различные составляющие. Такой подход предоставляет возможность исследовать конкретные компоненты системы, но из поля зрения выпадают связи и отношения между ними.

Функциональный подход значительно продуктивнее. Он учитывает не только компоненты системы, но и рассматривает взаимодействия между ними.

Функции и структура системы тесно взаимосвязаны, как форма и содержание. Структура определяет способ функционирования системы. Одна и та же функция может реализоваться различными структурами системы. Например, сварные работы может выполнять и человек, и робот.

Иногда понятие «структура» отождествляют с понятием «организация». Понятия «система», «организация», «структура» очень близки по своему содержанию. Все они являются результатом активности сознания, средством познания объективной реальности, упрощенными образами (моделями), поэтому их часто используют как синонимы.

Понятие «организация» имеет несколько значений. В переводе с латинского «организация» означает – «сообщаю стройный вид, устраиваю», т.е. деятельность по созданию объектов и процессов, характеризующихся определённой упорядоченностью. Иногда под организацией понимается некоторая структура, существующая достаточно долго, чтобы понять механизм её функционирования. Широкое толкование понятия «организация» дал А. Богданов, который весь мир представлял как единую организацию.

Структурный подход рекомендует рассматривать объекты в виде иерархии подсистем. Этим приёмом определяют, какие подсистемы следует выделить в составе объекта, а какие отнести к надсистеме. Построение иерархии заключается в декомпозиции системы на несколько уровней, по принципу подчиненности нижних уровней высшим уровням. Иерархия функций заключается в том, что функции элементов более низкого уровня подчинены функциям элементов более высокого уровня.

Однако, иерархический взгляда на системы сталкивается с проблемой их разграничения. Понятие «иерархия» (вертикаль власти, подчинение) возникло в древней Греции и имело отношение к распределению властных полномочий в порядке от высшего уровня к низшему уровню. Применение этого понятия уместно в христианской церкви, в социологии, теории бюрократии, теории организации, теории управления, но когда его стали применять в системном анализе неживых объектов, возникли трудности. Покажем это на следующих примерах.

Видимая Вселенная содержит сотни миллиардов галактик и туманностей. Галактика содержит сотни миллиардов звездных систем. Звездная система содержит светило и планеты. Планеты состоят из молекулярного вещества. Молекулы складываются из атомов. Атомы можно разложить на ядра и электроны. Ядро содержит нуклоны (протоны и нейтроны). Нуклоны состоят из трех гипотетических кварков [36]. Приведенное членение (принцип матрешки) принято считать иерархическим, но в нем нарушается принцип соподчиненности, кроме того, отсутствует представление о минимальном элементе. За максимальную систему можно принять всю Вселенную.

Звезды содержат в качестве элементов ядра атомов, состоящие из нуклонов. Но нуклоны (нижний уровень) «не подчиняются» влиянию звезды (надсистема). В современных звездах не существует таких температур, которые могли бы привести к распаду нуклонов.

Движение планет подчиняется влиянию центральной звезды, но атомы, из которых состоят планеты, взаимодействуют независимо и от планеты, и от звезды. В границах солнечной системы, на планетах и в межпланетном пространстве атомы подвержены самопроизвольному радиоактивному распаду.

Считается, что живой организм устроен иерархически, состоит из органов, органы из тканей, а ткани из клеток. Клетки содержат органеллы, состоящие из белковых молекул. Молекулы состоят из атомов и т.д. Управляющей подсистемой организма считают мозг, но он не может влиять на состояние атомов, входящих в состав организма. Однако атомы, подвергаясь радиоактивному распаду, могут влиять на состояние мозга. Получается, что низшие элементы независимы от высшего иерарха и даже способны на него влиять.

Если, по рекомендации теории систем, исследователь может не считать атомы элементами организма, (хотя они входят в его состав), то их следует включить в состав надсистемы, т.е. отнести к внешней среде. Возникает противоречие, т.к. атомы одновременно не могут быть подсистемой и надсистемой. Очевидно, иерархию влияния нельзя выстраивать механическим делением системы на части (элементы).

Иногда иерархию пытаются распространить за пределы организма, исходя из того, что окружающая среда влияет на организм, поэтому является надсистемой. Но не все части окружающей среды господствуют над организмом. Часто организмы господствуют над некоторой частью окружающей среды. В.В. Вернадский в своих работах убедительно доказал этот факт. Прокариоты (простейшие одноклеточные) на заре земной жизни изменили химический состав земной атмосферы.

Кроме того, живые организмы противодействуют влиянию окружающей среды, создавая системы защиты. Таким образом, не все связи являются иерархическими. Существуют и анархические альянсы.

Совокупность взаимодействующих деревьев (лес), является анархической организацией. Такие системы принято называть биоценозами. Биосфера, в целом, является организацией анархического типа. В ней трудно заметить иерархию.

В составе человеческих организаций имеются подсистемы управления, которые считаются высшей иерархической надстройкой (надсистемой) т.к. обладают властью над исполнительными подсистемами. Но управление в структурном плане является частью организации, то есть подсистемой. Налицо противоречие между структурной и властной иерархией.

Мировое сообщество представляет собой систему, анархически связанных различных государств. Однако система анархических элементов может превратиться в иерархию. Анархическая толпа людей при проявлении лидера превращается в организованный отряд. Среди совокупности анархически связанных современных государств США претендуют на лидерство и пытаются влиять на международное сообщество.

Можно привести пример анархической системы, где нет центра управления, нет лидера или доминанта. Никто не сомневается, что кристаллы являются высокоупорядоченными системами, но атомы в узлах кристаллической решетки равнозначны, не доминируют друг над другом, находятся в альянсе.

Приведем ещё один принцип (нетрадиционный) иерархического деления систем, основанный на идеях глобального эволюционизма. Принцип историзма (эволюционизма), заложенный в диалектике, был распространён на всю Вселенную [6, 37]. Наука пришла к пониманию, что изменчивость наблюдается повсюду, от элементарных частиц до космических объектов. Исторический аспект любой науки все более выдвигается на передний план, например, формируется эволюционная химия (историзм в химии). Ставятся вопросы об эволюции времени и пространства, о корректности понятия «мировая константа». Концепция глобального эволюционизма помогает увидеть общие закономерности развития неживой, живой и социальной материи. Например, мозг есть не только у человека, он есть и у животных, птиц, рыб. Психика человека выросла из психики животных [39]. В конце длинной эволюционной цепи находится человек. Что будет дальше? От понимания этого зависит образ жизни, и экономика, и политика. Эволюционный подход делает взгляд человека многомерным, добавляет новые измерения, новые функции (см. приложение 3).

Эволюционный подход позволяет строить иерархии систем не только по признаку соподчинения, но и по эволюционной последовательности их появления. Эволюция шла от первичного субстрата к современности и разуму. Например, живые организмы являются следствием развития клеток. Среди колоний одноклеточных организмов когда – то появился первый многоклеточный организм. Организм свою цель унаследовал от целей простейших. Клетки, вошедшие в организм, «делегировали» свои цели организму. Но наука начала прошлого века изучала Мир в обратном направлении, от настоящего к прошлому, от человека к «природе» (антропоцентризм). Поэтому человек назвал себя высшим иерархом, следовательно, присвоил право управлять природой. Антропоцентризм привел к опасным последствиям. Человек не вершина биосферы, а только её часть, подсистема. Эволюционный взгляд должен заставить человека смотреть на Мир не «сверху», а изнутри.

Человек создаёт организации, в которых элементы зависят от управляющих надстроек (техносфера, политика, экономика). Политические структуры выстраивают пирамиду власти. Поэтому понятие «иерархия» вышло из политических и социальных структур. Но в биосфере все наоборот.

Стремление клеток к объединению в организм исходило от клеток. Клетки «делегировали» органам и тканям свои полномочия. В родоплеменном обществе вождей избирали члены сообщества. Позже властные полномочия стали узурпироваться. Однако естественные процессы возвращаются, и народ пытается делегировать свои требования властным структурам.

Эволюционный подход к построению систем может изменить взгляд на иерархию. С позиций глобального эволюционизма Мир не статичен, и находится в развитии. Любой процесс является последовательностью событий. Последовательные стадии роста приводят к образованию кристаллов, звезд, планет, галактик, формированию живых организмов, химических соединений. Биоценозы образуются путем последовательной смены ряда состояний. Этот процесс называют сукцессией [40]. Предшествующий уровень развития «ведет» к последующему уровню. Предшественник оказывает сильное влияние на структуру и функции последователя. Поэтому предшественник (ведущий, управляющий) иерархически стоит выше последователя (исполнителя). Следовательно, для неживых систем иерархию следует выстраивать, исходя из факта эволюционной преемственности, по схеме «родители – дети». Для живых систем все обстоит сложнее. Иногда дети начинают управлять родителями, т.е. происходит инверсия. Итак, существуют три принципа построения иерархии систем.

Иерархия по принципу властного подчинения пригодна только для человеческих и животных систем. Иерархическое деление системы по властному принципу исходит из опыта построения человеческих организаций. Властная иерархия узаконила роль насилия в политике и оправдывает все кошмары человеческой истории. Возможно, что властная иерархия аномальна.

Иерархия по принципу эволюционной причинности возникновения пригодна для всех систем. В этом принципе предшественник иерархически ставится выше последователя.

Иерархия по принципу делимости пригодна для всех систем. «Делимость» природных объектов является следствием специфики эволюционных процессов, в которых все новые, крупные образования возникают при интеграции более мелких предшественников. Молекулы являются объединением атомов, живые клетки – объединение молекул. Организм складывается из клеток. Поэтому, когда систему иерархически разграничивают по принципу матрешки, то эта «разборка» идет в обратной последовательности относительно процесса «сборки».

· Осуществляя иерархическое членение системы на элементы, неизбежно сталкиваемся с вопросом, где предел этому членению. В данном случае мы говорим не о физической делимости, а о философской. Очевидно, основным свойством минимальной системы является её неделимость на элементы. Поэтому минимальная система тождественна минимальному элементу. Неделимый элемент бытия имеет название «атом» (Демокрит). Но поскольку атом выделен из среды, следовательно, он с ней был связан взаимодействиями. Взаимодействие есть функция, следовательно, атом функционирует. В системном мировоззрении функции системы всегда связаны с внутренним движением, следовательно, атом должен обладать внутренним движением. Но движение происходит только в неоднородных средах, ибо наличие движения можно обнаружить только через динамику неоднородностей. Как совместить в одной модели неоднородность и в тоже время неделимость атома – системы? Демокрит считал, что атом не имеет структуры и однороден. Но как представить неделимую систему?

· Физическая неделимость не эквивалентна отсутствию структуры и внутренних процессов, способных изменить структуру. «Делимость» понимается как расчленение объекта на более мелкие части, способные к самостоятельному существованию. Реорганизацию структуры без расчленения делением назвать нельзя, но реорганизация есть изменение характера внутренних неоднородностей. Примером может быть замерзающая капля воды. Превращение в лед изменяет внутреннюю структуру воды без расчленения её на части. Таким образом, можно совместить в одной модели неоднородность и неделимость элементарной системы.

· Вход Выход Е

· А С

· Д

· В

· Рис. 1.2. Простейшие системы и связи.

· Минимальной системой, по мнению В. Н. Садовского [32], являются два элемента и связь между ними (рис. 1.2 А), из них складываются цепочки элементов (рис. 1.2.В). Однако с этим трудно полностью согласиться в связи с приведенными выше рассуждениями. Элементарная система Садовского является закрытой, т.к. в ней нет входа и выхода. Согласно классической термодинамике функционирование открытых систем осуществляется благодаря потокам вещества, энергии через входы и выходы. Изоляция системы (отсутствие входов и выходов) прекращает функционирование, развитие. Как показывает эмпирический опыт, закрытые системы в природе не обнаружены, следовательно, и «атом» должен обладать входом и выходом. Если за пределами эмпирического опыта будет доказана возможность «вечного» функционирования атома, то это ограничит применимость законов термодинамики областью макроскопических объектов и сделает возможным существование вечного двигателя на субатомном уровне.

· Но и макроскопический уровень иерархии Мира не лишен противоречий. Неизвестно почему, но Вселенную считают изолированной системой, ссылаясь на закон сохранения вещества и энергии. Если Вселенная изолирована, то почему она развивается? Может быть, законы термодинамики не работают на мегауровне?

· Обязательного наличия входа и выхода можно избежать, соединив выход с входом (рис.1.2 Д). Предельная, абстрактная система есть объединение элемента и связи в едином «кентавре». Замкнутый, однородный, неделимый, материальный канал связи представляется как «элемент – петля» (рис. 1.2. Е). Но он должен иметь вход и выход (иначе – это не элемент). Поэтому на рисунке «элемент-петля» связан с другими «петлями». Итак, минимальная система возникает в результате интеграции понятий: элемент, связь, вход, выход.

Выше мы касались проблемы определения системообразующих функций, что невозможно без «видения» целей системы. Субъект, конструирующий систему, исходит из определённых целей. Если изучается природный объект, то исследователь стремится понять его назначение, т.е. цель существования. Понятие “цель” не имеет точного общепринятого определения и в существенной степени зависит от исследуемого объекта и конкретного аспекта его изучения [41]. Цель представляет собой «внутреннюю активность объекта», отражающую особый характер взаимодействия с внешней средой. «Основное и характерное направление активности в данный момент времени можно назвать целью деятельности объекта, а его поведение, обусловленное этим направлением активности - целенаправленным» [42]. Согласованное действие элементов подразумевает, что их цели согласованы с общей целью системы.

В современном звучании понятие цель расширяется за пределы человеческой деятельности и трактуется как направленность поведения открытой нелинейной системы, как наличие «эквифинального состояния» (завершающего лишь некоторый этап эволюции) системы. Если человек конструирует автомобиль, то цель задается заказчиком. Если, например, нужен вездеход, то конструктор создает систему для достижения поставленной цели. В классической модели фирмы существует иерархия целей подсистем и элементов. На каждом иерархическом уровне имеются свои цели. Цели низших уровней подчиняются целям высших уровней. В системах управления высшие уровни разрабатывают стратегию, миссию, средние - планируют конкретные действия по реализации этой политики, а основная исполнительская работа осуществляется низшими уровнями. Координатор должен распределять усилия между уровнями. Для движения к общей цели вводится постулат совместимости (согласования) целей.

В математике известно понятие «аттрактор» близкое к понятию «цель». Под «аттрактором» понимают относительно устойчивое состояние системы, которое как бы притягивает к себе множество «траекторий» движения системы. Образно аттракторы можно представить в виде «вихрей», которые втягивают в себя множество «траекторий» движения среды. Аттракторы предопределяют ход эволюции системы на участках, отдаленных от непосредственного «жерла воронок» [19]. Например, камни, падающие с горы, неизбежно занимают положение в нижней части долины. Интересно, что с момента падения камня его будущее состояние детерминировано средой, в которой он перемещается.

В общей теории систем В. Н. Садовский логически приходит к выводу, отрицающему возможность точного определения цели развития некоторой системы [23, 43].

Для правильного выбора цели развития некоторого объекта надо знать цели развития всей иерархии. Но это невозможно, т.к. никто не знает замысла бога, или цели сингулярного состояний Вселенной. Условием знания целей любой системы (элемента) является предварительное знание целей некоторого ряда надсистем. Таким образом, Садовский В. Н. пытается доказать правоту агностицизма Канта. Однако в приведенных рассуждениях имеется существенный изъян.

Если «колесо» системы Мира «катиться» по некоторым законам, то все подсистемы Мира должны этому содействовать. Поэтому для выбора правильной цели некоторой подсистемы достаточно знать цели ближайших высших иерархических уровней (принцип единоначалия в социальных системах), которые по цепи иерархий эстафетно согласуются с более высокими целями.

Однако существует множество систем, находящихся не в иерархических отношениях, а в «горизонтальных», анархических. Поэтому цели следует согласовывать не только по вертикали, но и по горизонтали.

Следует различать цели гомеостзиса и цели развития. Если организация ставит своей целью осуществлять производство заданного количества продукции, несмотря на изменения рыночной конъюктуры, то это - цель гомеостазиса. Если организация намечает в будущем перейти на производство новой продукции, то эта стратегическая цель относиться к целям развития.

К представлениям, связанным с категорией цели, следует добавить следующее. У каждого объекта и системы великое множество целей. Нельзя ограничиваться исследованием единственной цели. Цели могут быть противоречивыми, дополнительными. Единственная цель может быть достигнута множеством альтернативных путей. Увеличение количества целей резко сокращает количество вариантов их совокупного достижения. Примером может служить лекарство и его побочные действия, а также пословица: «Благими намерениями устлана дорога в ад». Стремление человека преобразовать природу для своего блага оборачивается угрозой самоуничтожения. Развитие автомобилизма принесло загрязнение среды обитания, высокую смертность на дорогах.

Основным свойством систем является «эмерджентность», что означает не сводимость её свойств к сумме свойств элементов. Понятие «синергия» также относится к эмерджентности. «Синергия» означает резкое взаимное усиление свойств, при взаимодействии элементов, т.е. появление нового качества. Эмерждентность может быть ярко выраженной, слабой и почти незаметной. «Синергия» - это яркая эмерджентность. «Слабую» эмерджентность исследователь может не замечать, поэтому такие объекты некоторые авторы ошибочно не считают системами. Докажем это.

Система выделяется из среды благодаря наличию некоторого качества, которое определяется функциями системы. Сам факт выделения система (из среды) является свидетельством наличия эмерджентного свойства, приводящего к данному качеству. Эмерджентность является результатом рождения новой информации, которая всегда появляется при комбинировании элементов и связей.

Объединение элементов в систему ограничивает степени свободы, уменьшает количество возможных связей, что проявляется в изменении свойств. Изменение свойств может приводить к улучшению или ухудшению функций системы, но это уже субъективные оценки. Важно, что свойства изменяются. Отсутствие видимых изменений свойств указывает лишь на то, что исследователь просто их не обнаружил (прагматически смотрит на те свойства, которые его интересуют). Например, если из одинаковых шаров сложить пирамидку, то объем пирамидки будет больше, чем сумма объемов шаров, из-за появления пустот между ними (эмерджентность). Но масса пирамидки будет очень близка к сумме масс шаров (без учета массы воздуха). Итак, по массе эмерджентности нет, а по объему – есть.

Смесь одного литра этилового спирта и литра воды даст объем жидкости (водки) менее двух литров. Эффект проявился в результате более плотной упаковки молекул, как при смеси шаров разного размера, когда малые шары могут поместиться между крупными шарами.

Итак, за 5 веков до нашей эры созерцатели, философы моделировали в своем сознании системы взаимосвязанных, движущихся субстанций, из которых возникали все чувственные объекты. Основные мысли были высказаны еще до нашей эры. Многие представления оказались прогностическими (следовательно, это работающие модели). В течение последующих 2000 лет наука эмпирически открывала факты, уточняющие и детализирующие системные модели древних философов.

Каждая научная система базируется на небольшом числе основных утверждений или аксиом, которые считаются самоочевидными. Истинность аксиом определяется не рассуждением, а непосредственной интуицией. Рассмотрим наиболее общие парадигмы, которые создали базу для теории систем. На рис. 1.3. приведена иерархия парадигм и их следствий.

В основу построения иерархии положены две несвязанные аксиоматические парадигмы. Парадигма целостности и парадигма глобальной изменчивости. Целостность не является следствием изменчивости. (Целостность может быть и без изменчивости). А изменения могут происходить и в не целостном мире.

Рис. 1.3. Иерархия парадигм и их следствий.

Изолированность является следствием целостности. Если Вселенная не изолирована, то часть материи может «уйти» за её пределы. Потеря части нарушит целостность.

Законы сохранения могут соблюдаться только в изолированной и изменчивой Вселенной. Любые изменения является следствиями движения. В изолированной Вселенной движение не может выйти «наружу».

Неоднородность является следствием целостности и изменчивости. Целостность может реализовываться и в неоднородных средах. Изменчивость в однородной среде трудно представить, т.е. для изменчивости необходима неоднородность. В однородной среде нечему изменяться. Неоднородность ощущается как дискретность Вселенских структур и нелинейность процессов. Системное мышление замечает неоднородности. Некоторые локальные совокупности неоднородностей (локусы) представляются как системы.

Системность Вселенной является следствием целостности и неоднородности. Напомним определение. Система состоит из элементов и связей. Система всегда дискретна, неоднородна и целостна.

Сознание отграничивает локусы друг от друга (проблема границ). Связи между локусами пересекают границы.

Организованность является свойством системности. Организованность подразумевает наличие определённого порядка функционирования. Организация должна существовать достаточно долго, не утрачивая своих основных функций, чтобы быть замеченной наблюдателем. Организованность системы проявляется как взаимосодействие всех локусов для достижения общих целей. Следовательно, в организации должны протекать процессы поддержания функциональной устойчивости на фоне изменчивого Мира.

Самоорганизация и управление являются механизмами сохранения гомеостазиса организации, реализации её функций. Консервативные процессы поддерживают устойчивость, стабильность, инерционность. Эволюция (гомеокинез) происходит под влиянием самоорганизации и управления при невозможности сохранять гомеостазис.

Изменчивость (эволюция) в дискретном мире может происходить путем интеграции элементов или их дезинтеграции (разделения на более мелкие части).

Интеграция осуществляется путем перемещения и объединения частей в целое, этот процесс можно назвать комбинированием вещества, энергии, информации (ВЭИ).

Дезинтеграция - это распад целого на части, подготовка к последующей интеграции частей в целое.

Все перечисленные выше понятия тесно взаимосвязаны. Наиболее обобщённые понятия (в «жирных» прямоугольниках) располагаются в верхней части рис.1.3.

Можно показать, что «сотворение» систем сознанием сводится к проведению несуществующих границ, фрагментации среды на функционально связанные локусы. На рис. 1.4 приводится схема процедуры построения системы.

НЕОДНОРОДНОСТИ материального пространства

Рис. 1.4. Упрощенная процедура построения системы.

Эта процедура представляет собой метод проб (гипотез) и ошибок. Каждый шаг является пробой, подвергающейся многократным проверкам на достоверность. Движение осуществляется по схеме «шаг вперед – два шага назад и вновь вперед». Таким способом ищут выход из лабиринта. Зайдя в тупик, возвращаются на исходную позицию и снова начинают поиск. Так представляется процесс построения системы на уровне сознательной деятельности.

На самом деле процесс в подсознании развивается одновременно по многим направлениям (последовательно – параллельно), что сокращает длительность процедуры и приводит к реальным результатам.

Выводы

1. Системный подход - это представление объектов в виде систем. Системами представляются локальные совокупности неоднородностей материи, качественно отличные от среды.

2. Системный взгляд на мир «зашит» в подсознании человека и наследуется генетически.

3. Сознание мыслит фрагментарно, дискретно. Подсознание мыслить интегрально, образно. Системное мышление является результатом взаимодействия сознания и подсознания.

4. Системный подход сглаживает противоречия между дискретностью нашего сознания и непрерывностью объективной реальности.

5. Теория систем способствует переносу опыта природы из подсознания в сознание, объединяет дискретность сознания и целостность (холизм) подсознания.

6. Система - это не сама реальность, не объект, а модель, построенная, средствами человеческого сознания.

7. Картина мира - это совокупность связанных между собой модельных представлений.

8. Поведение сложного объекта нельзя объяснить единственной причиной. Ключевой характеристикой системного мышления является представление Мира в виде сети взаимоотношений.

9. Сложным объектам биологической, физиологической, социально-психологической природы свойственны схожие принципы в организации, функционировании, развитии и эволюции.

10. Важнейшим инвариантным законом любых организованностей является «принцип устойчивости» или закон жизненного цикла.

11. Самоуправление, самоорганизация также являются инвариантными функциями систем.

12. Основное свойство системы («эмерджентность) есть не сводимость свойств системы к сумме свойств её элементов. «Синергия» - это яркая эмерджентность.

13. Чтобы выделить систему из непрерывной среды необходимо интегрировать элементы, наиболее эффективно обеспечивающие достижение цели системы.

14. Каждый элемент системы имеет множество функций. При построении системы в расчет принимаются только элементы, обладающие системообразующими функциями.

15. Структура системы определяется или по морфологии, или по функциям элементов. При построении системы следует произвести иерархическое деление, т.е. провести границы между различными группами соподчиненных элементов.

16. Существуют три способа иерархического членения систем: членение по принципу делимости, членение по принципу эволюционной последовательности возникновения, членение по принципу властного подчинения.

17. Наряду с иерархическими структурами существуют анархические альянсы.

18. Цель есть «направление внутренней активности любого объекта».

19. Цель любой подсистемы должна быть согласована с целями высших по иерархии надсистем.

20. Существуют цели гомеостатирования и цели развития.

Контрольные вопросы

1. Каковы различия между классическими методами исследования и постнеклассическими?

2. Объясните, что такое системное мышление и системный подход?

3. Чем отличаются системные исследования от традиционных исследований?

4. Что такое гносеология?

5. Какова роль бессознательного при построении научного знания?

6. Дайте представление о способах и инструментах познания Мира.

7. Что такое модель?

8. Раскройте смысл тезиса: «неоднородности материи – источник информации».

9. Докажите, что системное мышление не «изобретено» человеком, а «извлечено» из глубин подсознания.

10. Сравните возможности сознания и подсознания.

11. В чём ограниченность механистической науки. Объясните понятия «редукционизм» и «холизм»?

12. Дайте современную трактовку понятия «система».

13. Объясните, в чём суть закона жизненного цикла.

14. Дайте определение понятий: среда системы, цель, эмерджентность.

15. Каковы принципы построения иерархии систем?

16. Что такое «локусы»?

17. Всегда ли надсистема с подсистемой находиться в иерархических взаимоотношениях?

Литература

1. Ильенков Э.В. Диалектическая логика. – М.: Политиздат, 1984.

2. К. Маркс и Ф. Энгельс. Собрание сочинений, т. 20, стр. 546.

3. Вернадский В.И. Живое вещество и биосфера. - М.: Наука, 1994.

4. Вернадский В.И. Живое вещество. - М.: Наука, 1978.

5. Спиноза Б. Избранные произведения. – М.: 1957. т.1.

6. Пригожин И., Стингерс И. Порядок из хаоса. - М.: Иностр. лит., 1986.

7. Шрейдер Ю.А., Шаров А.А. Системы и модели. М.: Радио и связь, 1982.

8. Морозов И. М.. Природа интуиции. - Минск. Университетское, 1990.

9. Моисеев Н. Н. Расставание с простотой. - М.: 1998.

10. Экономическая теория национальной экономики и мирового хозяйства. / Под. ред А. Г. Грязновой. - М.: Банки и биржи. ЮНИТИ, 1998.

11. Зинченко В. П. Психологическая педагогика. Живое сознание. - Самара СГПУ, 1998.

12. Роттенберг В. С. Разные формы отношений между сознанием и бессознательным // Вопросы философии. 1978, №2.

13. С. Гроф. За пределами мозга. Интернет.

14. Богданов А. А. Тектология. Всеобщая организационная наука. - М.: Экономика, 1983.

15. Юнг К. Г. Психология бессознательного. - М.: Канон, 1994.

16. Крылов В. Ю., Морозов Ю. И. Кибернетические модели и психология. - М.: Наука, 1984.

17. Дмитриев А. Н, Дмитриева Э. Я. Социально-гносеологические аспекты функциональной структуры бессознательного психического // Бессознательное. т.3. Тбилиси, 1978 – 1985.

18. Узнадзе Д. Н. Экспериментальные основы психологии установки. – Тбилиси, 1961.

19. Князева Е. Н, Курдюмов С. П. Основания синергетики. Режимы с обострением, самоорганизация. Темпомиры. – СПб.: Алетейя, 2002.

20. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. - М.: Сов. Радио, 1979.

21. Хьюбел Д. Мозг. - М.: Мир, 1984.

22. Философия современного естествознания: Учебное пособие для вузов / под общ. ред. проф. Лебедева С.А. .– М.: Гранд, 2004.

23. Садовский В. Н. Основания общей теории систем. - М.: Знание, 1974.

24. Черняк Ю. И. Системный анализ в управлении экономикой. - М.: Экономика, 1979.

25. Уёмов А. И. Диалектико – материалистическое понимание связей между явлениями. // Философские науки, 1958. №1.

26. Dingler H. Das System. – Munhen, 1930.

27. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач. - М.: Иностр. лит., 1990.

28. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. - М.: Иностр. лит., 1968.

29. Попов В. П., Крайнюченко И. В. Глобальный эволюционизм и синергетика ноосферы. - Ростов – на - Дону. СКНЦВШ., 2003.

30. Хакен Г. Синергетика. - М.: Мир, 1980.

31. Мильнер Б. З.Теория организации: Учебник. – М.: ИНФРА, 2003.

32. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах. - М.: Мир, 1979.

33. Афанасьев В. Г. Общество, системность, познание, управление.- М., 1981.

34. Гробстайн К. Стратегия жизни. – М.: Мир, 1968.

35. Максимов Н. Мыши и динозавры. // Знание – сила, 1995. №5.

36. Шустров В. Г. Эпистеме Мира. - Н. Новгород, Деколь, 1993.

37. Кохановский В. П., Тилинина Т. В. Методология современного естествознания. / Научная мысль Кавказа, 1997, №4.

38. Методологические проблемы современной науки / Под ред. В. С. Молодцова. - М.: Изд-во. МГУ, 1970.

39. Дьяконов И. М. Пути истории: от древнейшего человека до наших дней. – М.: 1999.

40. Реймерс Н. Ф. Экология. - М.: Россия молодая, 1994.

41. Паск. Г. Значение кибернетики для наук о поведении. - // Кибернетические проблемы бионики. - М.: Мир, 1972, вып. 2.

42. Бранский В. П. Теоретические основания социальной синергетики. // Вопросы философии, 2000. №4.

43. Садовский В. Н. Система. Философский энциклопедический словарь. - М.: 1989.