Категориальный аппарат науки

И системного анализа

 

Знание точного значения слов и их различия между

собой, хотя бы и самого легкого, есть необходимое

усло­вие всякого истинного мышления, ибо слова

суть выраже­ния понятий. А можно ли мыслить,

не умея отличать во всей тонкости одного понятия

от другого?

В. Г. Белинский

 

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

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

Термин — точно выраженное содержание научного понятия.

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

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

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

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

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

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

Эту странную ситуацию откровенно прояснил началь­ник технического отдела Главного управления:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

1.3.1. Система

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

1) наличием множества элементов;

2) наличием связей между ними;

3) целостным характером данного устройства или про­цесса.

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

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

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

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

Наиболее характерные черты ТС:

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

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

— сложность (полифункциональность) поведения;

— высокая степень автоматизации;

— нерегулярное, статистически распределяемое во времени поступление внешних воздействий;

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

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

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

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

— нелинейность (синергетика!!!).

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема 1.4

Классификация систем

 

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

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

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

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

математического аппарата состояния материальных систем (уравнения состояния);

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

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

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

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

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

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

б) разные наблюдатели исследуют объект с разных сторон.

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

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

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

а) путем соизмерения числа моделей СС;

б) путем сопоставления числа языков, используемых в СС;

в) путем соизмерения числа объединений и дополне­ний метаязыка.

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

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

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

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

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

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

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

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

Важным понятием УС является понятие обратной связи (ОС). ОС — информаци

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: