Системное решение проблем

Основоположником современной теории систем можно считать революционера Малиновского (больше известного под псевдонимом А.А. Богданов), который в 1911–1925 гг. издал свой трехтомный труд под названием «Всеобщая организационная наука (тектология)», где, в частности, отмечается, что уровень организации тем выше, чем значительнее свойства целого отличаются от простой суммы свойств его частей. Последнее является одним из основных свойств любой системы.

Тектология – общая теория организации (дезорганизации), наука об универсальных типах структурного преобразования систем. Богданов дал характеристику соотношения частей и элементов, показав, что целое превосходит сумму свойств его частей.

В 30-е гг. XX в. из представления о единстве принципов развития и организации сложных систем, которые могут быть предметом математического описания, родилась общая теория систем. Ее основы были разработаны биологом Людвигом фон Берталанфи, изложившим свои идеи в книге «Общая теория систем».

Общая теория систем изучает не функции, а структуру систем. Она нашла применение в исследовании сложных систем в физике, химии, биологии, электронике и социологии, а также послужила основой для развития теории информации и математического моделирования электрических цепей и других систем.

Берталанфи определил общую теорию систем как совокупность принципов исследования систем и набор отдельных эмпирически выявленных изоморфизмов в строении и функционировании разнородных системных объектов.

1950-е гг. охарактеризовались развитием кибернетики (работы Н. Винера, профессора математики Массачусетского технологического института) и проектированием автоматизированных систем управления. Например, У. Эшби предложил методы исследования, основанные на рассмотрении систем с позиций модели «черного ящика», а Винер создал теорию кибернетики, в которой обосновал законы информационного взаимодействия элементов в процессе управления системой. Практической реализацией информационных идей управления стало развитие компьютерной техники и современных методов информационного моделирования систем.

Н. Винер опубликовал книгу под названием «Кибернетика», в которой определил, что эта наука изучает функционирование любых систем – живых, социальных и механических – независимо от их природы. А в 1961 г. Джей Форрестер в книге «Индустриальная динамика» применил принципы кибернетики к проблемам экономических систем, промышленности и жилищного хозяйства.

В 1960—80-е гг. появились концепции общей теории систем, обеспеченные собственным математическим аппаратом (работы М. Месаровича, А. Уемова, В. Глушкова), – например, модели многоуровневых многоцелевых систем.

1.2. Базовые понятия системного подхода

Под системой чаще всего понимают целостное множество взаимосвязанных элементов, обладающее свойствами, отличными от свойств элементов, образующих это множество.

Из определения можно выделить ряд свойств системы. Система – это совокупность элементов. При определенных условиях они могут рассматриваться, в свою очередь, как системы. Например, брошюра представляет собой совокупность страниц, каждая из которых состоит из таких элементов, как абзацы, текст, рисунки, таблицы.

Наличие связей (взаимосвязей) между элементами, которые закономерно определяют интегративные свойства системы, отличает ее от простого конгломерата и выделяет как целостное образование из окружающей среды. Так, если страницы текста склеить или скрепить металлическими скобами в определенном порядке, они будут восприниматься как единое целое – брошюра.

Связями между элементами обеспечивается функционирование системы как единого целого. Связь – перенос материальных, энергетических или информационных компонентов из одного объекта в другой. Это функциональная характеристика элемента, в то время как отношение – структурная характеристика.

Связи делятся на внутренние (когда такой перенос компонентов происходит между элементами системы) и внешние (когда выход одной системы становится входом в другую).

В рамках системных исследований понятие «связь» имеет наибольшее значение, так как в процессе взаимодействия элементов в системе устанавливаются алгоритмы их совместного функционирования.

Например, рекурсивная связь устанавливает причинно-следственную связь между различными параметрами в экономической системе. Синергическая связь в теории систем определяет результат совместных действий взаимосвязанных элементов как общий эффект, который превышает сумму эффектов, получаемых от каждого независимого элемента. Циклическая связь рассматривается как сложная обратная связь между элементами в системе, определяющая ее полный жизненный цикл, например в процессе производства какого-либо изделия. Обратная связь является основой саморегуляции, развития систем, приспособления их к изменяющимся условиям существования.