Сущность системного подхода

Термин «системный подход» означает многоаспектный характер исследования сложного объекта с разных сторон (точек зрения, аспектов) и учитывает в процессе проведения исследований системные свойства анализируемых объектов (целостность, иерархичность, эквифинальность, коммуникативность, историчность).

С ростом сложности производства, увеличением числа его компонентов оказалось невозможным увязать на основе классического (индуктивного) подхода компоненты так, чтобы при функционировании отдельных, но взаимосвязанных частей производства получать более высокую общую эффективность, чемсуммарная эффективность отдельно взятых частей. При системном подходе, в отличие от построения компонентов и отдельных подсистем, акцент переносится на построение единого целого и системные свойства объекта учитываются на всех этапах проведения исследований. К основным этапам исследования относятся следующие: определение объекта исследования и проблемы (цели); выбор показателей и критериев; моделирование объекта; исследование модели в соответствии с установленной целью, показателями и критериями; принятие решений [Асланов].

На первом этапе, при выделении объекта исследования из окружающей среды, определений его границ учитывается свойство коммуникативности, которое характеризует возможные связи и взаимодействия объекта с другими системами.

На втором этапе при формировании проблемы или цели учитывается свойство историчности, т.е. анализируется, какой наиболее общий результат будет получен при достижении цели, в ходе развития, изменения объекта, вызванных проведенными исследованиями.

На третьем этапе при выборе показателей и критериев, как правило, учитываются все системные свойства. В первую очередь целостность – в процессе определения интегративных показателей, присущих данному объекту, а не отдельным его элементам; коммуникативность – в процессе определения совокупности свойств и соответствующих им показателей объекта, которые наиболее интенсивно проявляются в окружающей среде; эквифинальность – при оценке предельных свойств объекта.

На четвертом этапе в процессе моделирования также учитываются все системные свойства, в частности в ходе декомпозиции используется свойство иерархичности; при параметризации – свойства коммуникативности и эквифинальности элементов; в процессе композиции учитывается свойство целостности.

На пятом и шестом этапах при проведении исследований с помощью модели и принятии решений используются все системные свойства, которые были учтены в ходе выполнения всех предыдущих этапов исследования.

Системный подход также выражается в том, что все этапы проведения исследований объекта взаимосвязаны друг с другом и выполняются, как правило, не поочередно, а практически одновременно при непрерывном взаимодействии. Субъект, проводящий исследование, должен с самого начала представлять возможные результаты выполнения всех этапов, вначале с высоким уровнем неопределённости, а затем, по мере выработки окончательного решения, с наибольшей точностью.

Таким образом, множество взаимосвязанных этапов исследования представляет собой сложную многосвязную систему, которую субъект пытается привести в устойчивое состояние путем согласования всех ее элементов – этапов. В кибернетике процесс нахождения такого согласованного устойчивого состояния многосвязной системы называется гомеостазом. Результатом гомеостаза является окончательное решение, представляющее собой результат исследований.

Системный подход оперирует с рядом категориальных понятий. Фундаментальным понятием системного подхода является понятие системы, определяя которую необходимо преследовать определенную цель. Понятие системы тесно связано с понятием проблемы. Проблема в широком смысле – ситуация несоответствия (противоречия) существующего и желаемого. Для постановки вопроса о существовании проблемы такое несоответствие должно быть существенным и трудно преодолимым. Другими словами, проблема должна быть «сложной». Обычно разделяют проблему практики и научную проблему. В науке проблема – ситуация, характеризующаяся наличием противоречивых взглядов в объяснении каких-либо явлений, процессов, объектов и требующая создания адекватной теории, проведения экспериментальных научных исследований для ее разрешения [Алгазин]. Вся история познавательной деятельности представляет историю преодоления проблемных ситуаций, которые социальная практика ставила перед человеком. При этом очевидно, что не всякая проблема практики порождает научную проблему и требует для своего решения научных исследований. Но научная проблема, как правило, является порождением проблемы практики.

Любую проблему можно представить как отражение процесса функционирования реальной (физической) системы естественного или искусственного происхождения, в которой при контролируемом входном воздействии создаваемая выходная реакция отличается от требуемой реакции. Таким образом, проблема отражает различие между существующей и желаемой системой. При этом выделяют два основных пути решения проблемы, выбор которых определяется существом возникающей проблемной ситуации, т. е. условиями, порождающими проблему.

Первый путь – модернизация действующей системы, возможен при условии всестороннего знания действующей системы и направлен на развитие, эволюцию, совершенствования общего процесса функционирования действующей системы в постоянно изменяющихся внешних условиях. Проблема, которая может быть решена путем коррекции облика и поведения (модернизации) действующей системы называется функциональной [7].

Второй подход предполагает создание новой системы, которая либо должна полностью заменить действующую систему, либо будет использоваться в рамках действующей в качестве новой подсистемы. Соответственно, проблема, которая может быть решена только путем коренной реорганизации действующей или создания новой системы, называется системной [7].

В любом случае исследование возможной реализации предлагаемой системы позволяет провести оценку степени снятия проблемы практики и принять решение на функционирование модернизируемой (новой) системы. При таком представлении можно привести еще одно определение системы: система есть средство решения возникающей проблемы.

Если целью является познание уже существующей системы, то можно как отмечалось в п.1.1 пользоваться дескриптивным определением системы: система – это совокупность объектов, свойства которой определяются отношением между этими объектами. Объекты называют подсистемами или элементами системы. Каждый объект при самостоятельном исследовании может рассматриваться как система. Функции объекта определяются внутренним устройством объекта. Таким образом, дескриптивное определение системы играет познавательную роль для объяснения функций, реализуемых системой. Функции системы проявляются в процессе взаимодействия ее с внешней средой. При этом важно определить границу между внешней средой и создаваемой системой. Это можно осуществить на основе состоит в следующем: система – это конечное множество функциональных элементов и отношений между ними, которые выделяются из окружающей среды в соответствии с поставленной целью в рамках определенного временного интервала ее реализации. Все то, что не вошло в состав системы, относят к окружающей среде. Очевидно, что окружающая среда включает в себя другие системы, которые реализуют свои цели функционирования. Входы и выходы системы связаны с внешней средой. На модельном уровне выделяют модель системы, модель внешней среды на входе системы, модель внешней среды на выходе системы и модели связей между системой и внешней средой на входе и выходе. Функции как проявление свойств системы во времени тесно связаны с ее структурой. Дескриптивный подход реализуется путем изучения функции либо структуры системы. В соответствии с этим в теории систем получили применение функциональный и структурный подходы.

Так как структура отображает связи между элементами системы с учетом их взаимодействия в пространстве и во времени, то можно утверждать, что структурный подход есть развитие дескриптивного подхода. Он служит для изучения (познавания) какой-то существующей системы. Функциональный подход отображает функции системы, реализуемые в соответствии с поставленной перед ней целью. Поэтому функциональный подход есть развитие конструктивного подхода. Функции системы должны быть заданы при ее построении и реализовываться при функционировании системы. Таким образом, между функцией и структурой существует определенная связь: функция – это содержание, а структура – это форма системы.

Функционально-структурный подход базируется на взаимозависимости функции и структуры в процессе развития системы при определяющей роли функции системы по отношению к ее структуре.

Выражая сущность системного подхода, функционально-структурный подход характеризуется следующими факторами:

- учетом диалектической взаимосвязи функции и структуры объектов при определяющей роли функции по отношению к структуре;

- целостным подходом к анализу (декомпозиции) и синтезу (воссоединению целого из частей) многоуровневых систем, общностью этих двух сторон познания;

- учетом вещественных, энергетических и информационных связей между элементами системы и взаимосвязью системы со средой;

- рассмотрением систем в развитии;

- применением общих законов и закономерностей развития систем, базирующихся на концепции единства философского и специального знания.

Алгоритм функционально-структурного подхода сводится к последовательности следующих операций:

- Анализ систем-прототипов: выяснение основных и дополнительных функций; построение обобщенного «дерева» функций; выявление базовых структур; анализ принципов реализации.

- Исследование «дерева» противоречий системы: анализ узких мест систем-прототипов; выявление ограничивающих факторов; выявление основного противоречия системы; построение «дерева» противоречий системы и его анализ.

- Формирование концепций системы: анализ способов преодоления противоречий системы, поиск альтернатив реализации системы, определение совокупности показателей оценки эффективности функционирования системы.

- Формирование «дерева» функций системы: определение множества основных и дополнительных функций, определение числа уровней декомпозиции и декомпозиция функций системы, выявление набора типовых операторов, трансформация «дерева» функций.

- Формирование функциональной структуры системы: анализ методов реализации, разработка алгоритмов функционирования системы, анализ связей между операторами различных уровней, определение загрузки ресурсов подсистемы, эквивалентные преобразования операторов, формирование функциональных модулей, выбор базовых структур, выделение типовых подсистем.

- Формирование морфологической структуры системы на основе конструктивных модулей: выбор средств реализации системы, формирование таблиц соответствия функциональных модулей и.т.д.

- Оценка показателей качества и выбор окончательного варианта системы: выбор стратегии сравнительного анализа вариантов системы, выбор методики оценки показателей качества системы и анализ показателей качества системы.