Лекция Научное познание как предмет методологического анализа 4 Методы научного познания 5
Самоорганизация и эволюция систем
жүктеу/скачать 1.88 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 10.6. Методы и перспективы системного исследования
10.5. Самоорганизация и эволюция системОсновой эволюции системы является именно ее самоорганизация, так как спонтанный порядок и новая диссипативная структура возникают благодаря усилению флюктуации, а они зависят от интенсивности взаимодействия системы с окружающей средой. Непрерывное их взаимодействие определяет как динамику системы, так и изменения, происходящие во внеш- 286
ней среде. Опираясь на прежние представления равновесной термодинамики, нельзя понять механизм возникновения новых структур, а следовательно, и подлинную эволюцию систем. Конечно, и новая концепция самоорганизации не может объяснить ряд особенностей эволюции, но она дает ключ к пониманию многих характерных ее черт, а самое главное, помогает установить связь между неживой и живой природой. Если самоорганизация в простейшей, элементарной форме может возникнуть уже в физико-химических системах, то вполне обоснованно можно предположить, что более сложные системы могли появиться в результате во многом отличного, но родственного по характеру процесса самоорганизации. С такой точки зрения и возникновение жизни на Земле вряд ли можно рассматривать как уникальное и крайне маловероятное событие, как утверждает, например, в своей книге известный французский биолог ЖакМоно1. Несмотря на ряд трудностей и проблем, возникающих в связи с этим в новой концепции самоорганизации, ее преимущество состоит в том, что она позволяет реалистически взглянуть на процесс возникновения жизни, без привлечения таких ненаучных Понятий, как «жизненная сила» или «энтелехия». С позиции самоорганизации удается также правильно объяснить взаимодействие системы с окружающей средой. Обычно при изучении эволюции живых систем обращают t все внимание на изменения, которые происходят в живых системах в процессе адаптации к окружающей среде. Даже в дарвиновской теории происхождения новых видов растений и животных главный акцент делался на среду, которая выступала в качестве определяющего фактора эволюции. Не подлежит сомнению, что внешние условия, среда обитания оказывают огромное влияние на эволюцию, но это влияние во многом зависит также от характера и состояния самой системы, ее внутренней предрасположенности к таким изменениям. Более того, система, как мы видели, может эволюционировать только взаимодействуя со своей окружающей средой и по-| этому в свою очередь соответствующим образом влияет на те [системы, которые образуют ее окружение. Следовательно, здесь
{10 Рузавин Г.И. 287 обоснованно можно говорить не только об эволюции системы, но и окружающей ее среды, т. е. ее коэволюции со средой. При анализе эволюционных процессов постепенные изменения, которые происходят в системе, обычно характеризуют как случайные, а совокупный их результат как необходимый. Такое представление хотя в общем виде и подчеркивает связь между необходимостью и случайностью, все же не раскрывает механизм взаимодействия между этими двумя разными, но дополняющими друг друга сторонами единого процесса развития системы. Концепция самоорганизации помогает лучше понять взаимосвязь между ними. Действительно, на микроуровне в открытой неравновесной системе под воздействием среды происходит усиление флюктуации, или случайных изменений. Пока такие изменения не достигнут некоторой критической точки, они остаются незаметными на макроуровне. Но их совокупный результат также не является однозначно определенным, как иногда утверждают. В критической точке возникают по крайней мере две возможные траектории дальнейшей эволюции системы, которые математически определяются термином бифуркация, означающим раздвоение или разветвление. Какую траекторию при этом «выберет» система, в существенной степени зависит от случайностей, возникающих вокруг критической точки. Поэтому ее поведение нельзя предсказать с полной достоверностью, но когда траектория будет «выбрана», дальнейшее движение системы определяется детерминистическими законами. Все эти новые данные вносят уточнения и дополнения в широко распространенные в нашей философской литературе представления о взаимосвязи случайности и необходимости. Ссылаясь на известное высказывание К. Маркса, что необходимость прокладывает себе дорогу через толпу случайностей, часто случайности рассматривают как обособленные, несвязанные между собой изменения, которые непонятно каким образом приводят к необходимому результату. На самом деле, случайные явления и процессы также взаимодействуют друг с другом, и только в результате такого взаимодействия и возникает необходимость, которая в науке чаще всего выступает в форме вероятностно-статистических законов. Следовательно, отношение между случайным и необходимым в процессе самоорганизации отнюдь не сводится к констатации их взаимосвя-зщ а является результатом взаимодействия самих случайностей. 288
Как догадывались еще античные философы Эпикур и Лукреций Кар, именно благодаря существованию случайностей возможно возникновение нового в мире. Эта гениальная догадка нашла свое конкретное воплощение в синергетической концепции самоорганизации, а через нее — и в новом подходе к эволюции систем. Таким образом, самоорганизация выступает как основа эволюции именно потому, что она служит источником возникновения качественно новых и более сложных состояний и структур в развитии системы. 10.6. Методы и перспективы системного исследованияСистемное движение, сформировавшееся, как мы уже знаем, после Второй мировой войны, ставило перед собой амбициозные цели: ▪Покончить с узким дисциплинарным подходом к научному познанию, при котором оно превращается в совокупность обособленных, несвязанных друг с другом отдельных областей исследования. Преимущества такого подхода, заключающиеся в глубине и детальности раскрытия специфических закономерностей в узких областях познания мира, превращаются в свою противоположность и оборачиваются потерей целостного взгляда на мир, отсутствием понимания между учеными, невозможностью использовать приемы и методы исследования одних наук в других, неспособностью увидеть перспективу дальнейших исследований и другими негативными факторами. ▪ Содействовать развертыванию программ по междисци-- плинарному исследованию комплексных проблем в области ) науки и практической деятельности. Поддерживать усилия по интеграции научного знания путем создания обобщающих Тео-рий, парадигм и методов исследования, трансляции идей, по-нятий, принципов и способов познания из более развитых наук в менее развитые. ▪ Способствовать улучшению научной коммуникации меж-|ду учеными, в том числе между исследователями, работающими \ в разных отраслях науки. Для этого необходимо систематически публиковать научные" обзоры, реферативные материалы и но-|вые результаты исследований в рамках как национальных объ- 289
Одним из важных средств достижения таких целей является развертывание и пропаганда широкого системного движения, ориентированного на единый, целостный подход к изучению реального мира. В связи с этим системный подход стал рассматриваться в качестве чуть ли не новой, системной философии. Такой подход был закономерным итогом крупных достижений в различных новых отраслях научных исследований непосредственно в период Второй мировой войны и после нее. Именно они послужили мощным толчком для становления системного движения и формирования первых его теорий и методов исследования. С необходимостью создания таких теорий ученые столкнулись в первую очередь при решении комплексных проблем, когда приходилось учитывать взаимодействие многих факторов в рамках целого. К таким проблемам относились, в частности, возникшие в ходе войны задачи по планированию и проведению боевых операций на еуше, море и в воздухе, их координация в рамках единого управления, вопросы снабжения и комплектования армии, принятия решений в. условиях быстро меняющейся военной обстановки и т. д. На основе этих практи-' ческих потребностей выросла первая из системных теорий, получившая название исследование операций. Применение системных идей к анализу экономических процессов способствовало возникновению, с одной стороны, теории игр, с помощью которой можно было анализировать точными математическими методами поведение экономических субъектов на рынке; с другой стороны, теория принятия решений стала важным средством анализа и оценки управленческих и других решений в сложных ситуациях, складывающихся в экономической, политической, социальной и других областях общественной жизни. В этих условиях приходится учитывать, во-первых, насколько полезна та или иная альтернатива для достижения цели, во-вторых, какова вероятность реализации соответствующей альтернативы. Экстремальное значение произведения этих величин рассматривается в качестве оптимального решения. Методы теории принятия решений находят многочисленные применения в различных отраслях человеческой деятельности, где приходится действовать в условиях неопреде- ленности, в частности, в системном анализе.Однако такой анна-лиз основывается не только на количественной оценке пара-метров, определяющих важные для общества планы и программы действий. Нередко при этом приходится ограничиваться каче-ственной их оценкой, но обязательно разные элементы программ-мы, цели и задачи анализируются во взаимосвязи друг с другом и в рамках единого целого. Наиболее крупным шагом в становлении системного ме было появление новых, обобщающих теорий системного тера, таких, как кибернетика и тесно связанная с ней информации. В них наиболее отчетливо виден новый целое и общий подход к исследованию различных по своему кретному содержанию процессов и систем. В этом отноше весьма примечательна история возникновения кибернетики науки об общих принципах или законах управления в техничр! ских устройствах, живых организмах и социально-экономичей^ ких системах. Хотя специфические теории управления су1Ц№-)''? ствовали и в технике, и в биологии, и в экономике и в полнйИ» '*!. ке, но до появления кибернетики единой, общей теории не бн- *" ло. Новый кибернетический подход к управлению абстрагируется от частных и конкретных его механизмов и процессов' и поэтому дает возможность выявить наиболее глубокие и общие закономерности управления, которые раньше заслонялись массой второстепенных подробностей и деталей. Известно, что в основе устойчивого функционирования динамической системы [лежит принцип отрицательной обратной связи, а переход к са-{моорганизации системы связан с принципом положительной ^обратной связи. Эти принципы сначала были открыты в специфической форме в конкретных системах и только потом были поняты, обобщены и распространены на все системы. В рамках кибернетики было также впервые установлено, что процесс управления в общем виде можно представить как троцесс передачи и преобразования информации. По-ридимому, именно на этом основании некоторые ученые рассматривают кибернетику как науку о хранении, преобразовании |и передаче информации в процессах управления. Все это свидетельствует о теснейшей связи теории информации с киберне-жой как общей теорией управления. Само же управление можно математически описать с помощью определенной последовательности точных правил, предписаний или команд, которые называются алгоритмами. С появлением быстродей-
Связь системного метода с современной теоретической, и особенно прикладной, математикой выражается не только в широком использовании ее идей, теорий и вычислительных средств, но и в самом подходе к исследованию объектов. Чтобы лучше понять эту особенность системного подхода, необходимо с самого начала отметить, что понятия, теории и модели, на которые он опирается, должны быть применимы для исследования предметов, явлений и процессов самого разнообразного конкретного содержания. А для этого приходится абстрагироваться от частных свойств и особенностей конкретных систем и выделять то общее, существенное, которое принадлежит всем системам определенного рода. Наиболее эффективным средством для достижения этой цели служит математическое моделирование. Построению математической модели предшествует тщательное изучение конкретных систем и процессов на качественном уровне, в ходе которого выявляется прежде всего то общее, однородное, что присуще разным по конкретному содержанию, но однотипным системам. Ведь для того, чтобы выразить конкретные зависимости в абстрактной математической форме, необходимо найти у разных по содержанию предметов, явлений или систем нечто общее (например, размеры, объем, вес, температуру и т. п.), которое с помощью подходящей единицы измерения может быть выражено числом. Затем связи, установленные на качественном уровне, описываются с помощью функциональных отношений между величинами или переменными, отображающими их на количественном уровне. Преимущества такого подхода очевидны, поскольку они дают возможность: Во-первых, устанавливать взаимосвязи между целым множеством различных переменных, описывающих сложные системы. . До появления быстродействующих вычислительных 292
средств математические модели неизбежно приходилось упрощать, чтобы их можно было анализировать имевшимися несовершенными средствами. А это приводило к неадекватности таких моделей и, как следствие, ограничивало их использование в научно-теоретических и прикладных исследованиях. Во-вторых, построение адекватных математических моделей для реальных систем облегчает процесс их проверки с помощью наблюдений и экспериментов. Математическая модель представляет собой гипотезу, выраженную с помощью различных систем математических уравнений и других абстрактных структур. Поэтому проверить ее, как и любую гипотезу, будет тем легче, чем больше она содержит информации о действительности, а системная модель как раз обладает такой особенностью. В-третьих, выражение зависимостей между элементами системы посредством количественных, математических моделей дает возможность делать более точные прогнозы о поведении систем, чем это осуществимо с помощью весьма неопределенных качественных предсказаний. В математическом моделировании систем количественные и качественные аспекты исследования оказываются неразрывно связанными друг с другом, поскольку математические зависимости, характеризующие систему, нельзя выявить без предварительного качественного изучения свойств и отношений между ее элементами, с одной стороны, и между последними и ин-тегративными свойствами самой системы, с другой. Переходя к обсуждению вопроса о преимуществах и перспективах развития системного метода исследований, необходимо с самого начала отметить, что этот метод возник как закономерный итог тех тенденций, которые появились в рамках классического дисциплинарного этапа развития научного познания. Со временем, однако, медленно, но неуклонно вызревала идея, что дисциплинарный подход тормозит научный прогресс, ибо ограничивает познание изуче-: нием отдельных изолированных областей объективного мира и потому не дает возможности исследовать существующие между ними связи. Говоря философским языком, в классической науке господствовала тенденция к аналитическому изучению окружающего мира, стремление к поиску тех последних, простейших кирпичиков мироздания, посредством которых можно было бы объяснить строение и свойства всех сложных тел. Как справедливо замечает известный киберне- 293
тик У.Р. Эшби, до последнего времени стратегию научного поиска составлял преимущественно анализ и расчленение сложного целого на простые части1. Со временем стало очевидным, что такой подход должен быть дополнен противоположным процессом синтеза, который показывает, как из частей возникает целое. Конкретные формы этого синтеза могут быть весьма разнообразными, но наиболее полное воплощение как в научном познании, так и в конструировании сложных технических устройств он получил в с и с т е м,н ом подходе. Междисциплинарный подход стал, как мы видели, все шире применяться для открытия общих закономерностей, присущих широкому классу взаимосвязанных процессов и явлений. На примере возникновения кибернетики мы убедились, как единый, абстрактный подход к конкретным, частным процессам управления в технических, живых и социальных системах, дал возможность открыть и сформулировать общие принципы управления. Исследование взаимодействия частей в рамках целого выдвинулось на первый план также в технике, когда инженеры начали конструировать такие сложные системы, проектирование" которых требовало интеграции их частей в функционировании единого, целого устройства. Все это стимулировало системные исследования в разных отраслях научной и практической деятельности, которые приобретали различные формы на разных этапах развития. Все они определяются общим понятием системного подхода, которое охватывает различные его форм ы. Среди них наиболее важными с научно-практической точки зрения представляются следующие: ^Комплексный метод анализирует функционирование системы, состоящей из разнородных компонентов, но связанных друг с другом в единое целое (комплекс) для осуществления определенной цели. Так, например, можно говорить о комплексном подходе к воспитанию молодежи, когда приходится учитывать взаимодействие различных его составляющих: профессиональное обучение, овладение наукой и культурой, нравственное и патриотическое воспитание и т. д. Комплексный подход может быть использован и для организа- ции эффективной работы промышленного предприятия, все разнородные участки которого (производство, снабжение, сбыт готовой продукции, транспорт и другая инфраструктура) объединяются в единое целое для осуществления общей программы. Несмотря на то, что во всех этих случаях составляющие их части являются разнородными, но все они взаимодействуют друг с другом в рамках целого, а этот признак является необходимым для характеристики систем. ^Системотехника занимается исследованием, проектированием и конструированием таких новейших сложных технических систем, компоненты которых могут по заранее заданной программе автоматически перейти в новый режим работы и самоорганизоваться. Интенсивно стали разрабатываться подобные системы после возникновения кибернетики, само появление которой, как писал Н. Винер, сопровождалось конструированием сложных устройств, имитирующих деятельность некоторых органов человека, а также человеко-машинных систем.1 >- Системный анализ занимается изучением применения общих системных идей в области организации производства, технологических процессов, транспорта, экономики, политики и социальной жизни общества. Поскольку для решения возникающих при этом проблем и конкретных задач приходится обращаться к нестрогим методам рассуждений, качественным и интуитивным оценкам, то построение точной математической модели оказывается невозможным. В то же время системный анализ позволяет всесторонне охватить разработку и решение комплексной проблемы. А это предполагает точное установление цели и возможных методов и средств ее достижения. В отличие от комплексного метода, который прежде всего ориентирован на исследование систем с разнородными элементами, системный анализ рассматривает сложные системы и с однородными элементами, трудно поддающиеся расчленению и количественной оценке. Для решения выдвигаемых проблем и программ такой анализ предлагает несколько альтернативных вариантов, которые, в отличие от обычного подхода, анализируются с точки зрения взаимодействующих в них элементов г или факторов. Поэтому фактически системный анализ занимает | промежуточное положение между нестрогим, интуитивным подхо-|дом и строгим, теоретическим системным методом.  1 Эшби У. Р. Общая теория систем как новая научная дисциплина//Исследовяния по общей теории систем.—М.: Прогресс, 1969.—С. 126—127.
294
Втер Н. Кибернетика. — М.: Сов.Радио, 1958.— С. 29,30, 295
>• Системный метод в узком смысле этого термина опирается на исследование систем объектов однородного характера, например, физических, химических, биологических и социальных, если ограничиться классификацией по формам движения материи. В их рамках могут быть выделены также соответствующие подсистемы однородных объектов, которые изучаются отдельными дисциплинами или теориями в рамках основных наук, скажем, электродинамикой в физике или массовым поведением в социологии. Возникает вопрос: если конкретные свойства и механизмы функционирования таких систем изучаются в отдельных науках, то зачем нужен особый системный метод? Чтобы верно ответить на него, следует ясно различать объект и непосредственный предмет исследования теории систем, с одной стороны, и тех естественных и социальных наук, которые изучают специфические закономерности конкретных физических, химических, биологических и социальных систем — с другой. Хотя объект исследования у них в целом один и тот же, но непосредственный предмет и конкретные цели изучения разные. Если теория систем ориентируется на изучение общих принципов построения и функционирования различных по своей конкретной природе систем, то естественные и социальные науки исследуют именно эту конкретную их природу, выявляя присущие ей специфические свойства и закономерности. С точки зрения системной теории рассмотренные выше комплексный подход, системотехника и системный анализ в точном смысле слова являются приложениями некоторых системных идей и принципов к области организации и технологии производства, проектирования и конструирования механизмов и машин, осуществления важных программ в экономической, социальной сфере, решения экологических, энергетических и других глобальных проблем. Во всех этих случаях конкретные системы и подходы выступают в качестве частного случая общей теории систем. Говоря об общей теории систем, необходимо ясно представлять себе характер такой общности. На этом приходится специально останавливаться потому, что в последние годы выдвигается немало проектов построения общей теории систем (ОТС), принципы и утверждения которой претендуют на универсальность. Одним из инициаторов создания такой теории 296
является австрийский биолог-теоретик Людвиг фон Берталан-фи, который внес значительный вклад в организацию системного движения и пропаганду ее идей. Он формулирует задачи общей теории систем следующим образом: «Предмет этой теории составляет установление и вывод тех принципов, которые справедливы для "систем" в целом... Мы можем задаться вопросом о принципах, применимых к системам вообще, независимо от их физической, биологической или социальной природы. Если мы поставим такую задачу и подходящим образом определим понятие системы, то обнаружим, что существуют модели, принципы и законы, которые применимы к обобщенным системам, независимо от их частного вида, элементов или "сил ", их составляющих»-1. Спрашивается, какую общность должна иметь такая теория, чтобы стать не только общей, но универсальной теорией систем? Ведь для этого она должна абстрагироваться от всех конкретных, частных и особенных свойств отдельных систем. Но в таком случае из ее абстрактных понятий и принципов невозможно логически вывести конкретные свойства и закономерности отдельных систем, как на этом настаивают сторонники универсальной теории. В лучшем случае такая теория превратится в некую абстрактную структуру, подобную математическим и логическим структурам, которые, как известно, абстрагируются от всех конкретных, содержательных свойств и качественных особенностей реальных явлений и анализируют лишь их количественные и структурные отношения (математика) либо форму рассуждений (логика). Но ни один математик или логик не будет выводить свойства конкретных физических или других явлений из понятий и принципов математики и логики. Эта трудность не ускользнула от внимания ряда исследователей, в частности, М. Месаровича — автора одного из вариантов ОТС. «Общая теория, — писал он, — должна быть настолько общей, чтобы ей удалось охватить все различные уже существующие конкретные теории. В связи с этим она должна быть достаточно абстрактной, чтобы ее термины и понятия могли быть интерпретированы в каждой из более узких областей. Ясно, что чем более абстрактно некоторое высказывание, тем на более широкий круг объектов оно распространяется, но одновременно тем меньше несет оно информации относительно поведения S  ertalanfy L von. General system theoiy.—N. Y..—P. 32,33.
297
любой конкретной системы. Поэтому наибольшую трудность при построении любой общей теории представляет выбор нужного уровня общности, или абстрагирования. Понятия такой теории должны распространяться на достаточно широкий круг систем, и в то же время они должны позволить нам прийти к выводам, содержащим достаточно информации для адекватного понимания рассматриваемого частного случая»1. В таком же духе высказывается известный специалист по методологии науки К. Боулдинг: «Мы всегда жертвуем содержанием в пользу всеобщности... Однако где-то между специфичностью, не имеющей значения, и обобщенностью, не имеющей содержания, должен существовать независимо от конкретных целей и от степени абстракции оптимальный уровень общности»2. Эти обширные выдержки мы привели для того, чтобы показать, что статус универсальной теории систем является по меньшей мере недостаточно определенным. Поэтому сам Ме-сарович вынужден был признать, что общую теорию систем можно рассматривать как теорию абстрактных моделей3. Вряд ли, однако, из таких моделей можно получить достаточно существенную информацию, относящуюся к частным системам. Другое дело — установление связи между абстрактными моделями и конкретными системами, которые можно рассматривать как интерпретации таких моделей. Не случайно поэтому в последние годы широко разрекламированная программа создания ОТС стала подвергаться критике и в западной литературе по методологии системных исследований. Так, например, Д. Берлински справедливо замечает, что «если утверждения и законы предполагаемой общей теории систем должны быть истинными во всех системах, тогда они должны составить тривиальное подмножество законов логики»4. Еще большие возражения вызывает попытка выдать общую теорию систем за новейшую философию, с которой выступил, например, Э. Ласло5. Но
в таком случае она перестает быть научной теорией в собственном смысле слова, а превращается в метатеорию. Хотя теория систем, несомненно, имеет большое философское значение, тем не менее они не может заменить философию как более широкий и целостный взгляд на мир. Более того, многие положения самой системной теории находят объяснение именно в философии.
жүктеу/скачать 1.88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
Месаротт М. Основания общей теории систем//Общая теория систем - М ■