Свойства и закономерности функционирования систем

Целостность системы, как одна из основных закономерно­стей ее развития, проявляется в возникновении у системы новых инте­гральных качеств, не свойственных ее компонентам. Для понимания сущность целостности, необходимо учитывать две ее стороны: свой­ства системы как единого целого не являются суммой свойств элемен­тов; свойства системы зависят от свойств элементов. В силу этого объединенные в систему элементы могут терять ряд свойств, прису­щих им вне системы, или приобретать новые свойства.

Двойственной по отношению к закономерности целостности яв­ляется обособленность или суммативность системы. Она проявляется в полной мере у системы, как бы распавшейся на независимые эле­менты. Для такого состояния свойства системы равны сумме свойств отдельных элементов.

Любая система не изолирована от других систем, она тесно свя­зана со средой. Последняя, в свою очередь, представляет собой сложное и неоднородное образование более высокого порядка, кото­рое задает требования и ограничения исследуемой системе. Отдель­ную группу представляют системы одного уровня с рассматриваемой. И, наконец, есть соподчиненные системы. Тесное единство системы со средой является закономерностью, которая называется коммуника­тивностью.

С коммуникативностью тесно связана закономерность иерар­хичности, характеризующая, с одной стороны, отношения между элементами разных уровней, и с другой стороны - взаимодействие элементов одного уровня. Более высокий иерархический уровень ока­зывает направляющее воздействие на нижестоящий, подчиненный ему уровень. Это проявляется в том, что подчиненные элементы ие­рархии приобретают новые свойства, отсутствующие у них в изолиро­ванном состоянии. Между элементами одного уровня иерархии нет яв­ных связей. Однако в силу иерархичности они связаны между собой через вышестоящий уровень. Таким образом, каждый уровень иерар­хической упорядоченности имеет сложные взаимоотношения, как с вышестоящим, так и нижестоящим уровнями.

Принципиально важным условием эффективности функциониро­вания системы является соблюдение следующего требования: раз­нообразие задач управления должно превышать разнообразием эле­ментов системы. В случаях усложнения объекта управления, обуслов­ленного изменением целей, временных горизонтов, совокупностью связей и их характера, состоянием среды и другими факторами, необ­ходимо изменить и привести в соответствие структуру управления.

Закономерность потенциальной эффективности предполагает возможность и необходимость своевременного изменения системы в связи с необходимостью реализации новых целевых требований, обу­словленных средой. Она реализуется в количественной или качест­венной оценке надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качествах системы. При создании социально-экономических систем необходимо учитывать закономерности их функционирова­ния и развития. К ним, в первую очередь, относятся: историчность и самоорганизация.

Историчность. В условиях динамичной среды любая система не может быть неизменной, она не только функционирует, но и разви­вается, проходит стадии становления, стабильного существования,старения и разрушения. Поэтому уже на стадии создания сложных систем должны рассматриваться не только вопросы создания и обес­печения их развития, но и вопросы о ликвидации системы, когда ее функционирование перестает быть целесообразным. Закономерность историчности требует, чтобы время являлось непременной характери­стикой системы.

Самоорганизация является одной из наиболее важных на­блюдаемых черт сложных социально-экономических систем и характе­ризует их способность противостоять воздействию негативных факто­ров, адаптироваться к внешним воздействиям, изменять при необхо­димости свою структуру. В основе этой закономерности лежит сочета­ние и взаимодействие двух противоречивых тенденций. С одной сто­роны, для любой системы свойственно стремление к распаду, разде­лению. Но, с другой стороны, наблюдается стремление развития в на­правлении объединения с другими системами и перехода на более высокий иерархический уровень. Обе тенденции присущи всем соци­ально-экономическим системам. В иерархических системах в зависи­мости от преобладания одной из них система любого уровня иерархии может развиваться в направлении к более высокому уровню и даже переходить на него, или, напротив, может происходить процесс упадка и перехода системы на более низкий уровень развития.

Закономерности проявляются в свойствах систем, рациональное использование которых позволяет находить пути разрешения проблем и принимать рациональные решения. К сожалению, в большинстве ра­бот, раскрывающих сущность системного подхода и методологию сис­темного анализа, многие свойства систем не рассматриваются, что ведет к недостаточной глубине системного анализа. Исключение со­ставляет работа Б.АРайзберга и Р.А. Фатхутдинова "Управление эко­номикой", в которой свойства систем представлены в полном объеме, классифицированы и объединены в четыре группы:

- свойства, характеризующие сущность и сложность системы;

- свойства, характеризующие связь системы с внешней средой;

- свойства, характеризующие методологию целеполагания сис­темы;

- свойства, характеризующие параметры функционирования и развития системы.

Вопрос 10

Классификация систем

Системы могут быть классифицированы по следующим призна­кам: природа элементов, роль человека в создании системы, степень участия людей в реализации управляющих воздействий, степень взаимодействия с внешней средой, уровень сложности, характер взаимосвязей между элементами системы, степень организованности, степень управляемости, уровень централизации, целеполагание, вид отображаемого объекта, реакция на возбуждающее воздействие.

В зависимости от природы элементов различают реальные (физические) и абстрактные системы. Реальные (физические) систе­мы представляют объекты, состоящие из материальных элементов. Среди них могут быть механические, энергетические, биологические, природные, социальные и другие. Абстрактные системы состоят из элементов, не имеющих прямых аналогов в реальном мире. Они соз­даются путем мысленного отвлечения от тех или иных сторон, свойств, связей, реальных объектов и являются результатом творче­ской деятельности человека.

В зависимости от роли человека в создании систем разли­чают естественные и искусственные системы. Естественные си­стемы созданы и функционируют без участия человека. Такие систе­мы, как правило, обладают свойством адаптации, то есть способно­стью реагировать на воздействие окружающей среды так, чтобы полу­чить благоприятные результаты для деятельности системы. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланированное "конечное со­стояние", и их поведение таково, что они достигают этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окружающей среды.

Искусственные системы созданы человеком, и им присущи мно­гие свойства естественных систем. Вместе с тем, существуют допол­нительные свойства искусственных систем, например, совместимость и оптимизация. Под совместимостью понимается согласованность характеристик независимых систем при их совместной деятельности. Системы могут быть совместимыми друг с другом в одном отношении и несовместимыми в другом. Оптимизация означает приспособление системы к окружающей среде, в результате которого обеспечивается наилучшее функциони­рование системы в определенном отношении, то есть в одних отноше­ниях она может быть оптимальна, в других - нет. Поэтому важнейшим направлением анализа искусственных систем является определение критериев оптимальности функционирования и их приоритетности.

По степени участия людей в реализации управляющих воздействий выделяют технические, человеко-машинные и органи­зационные системы.

К техническим относятся системы, которые функционируют без участия человека. Это системы автоматического управления (регули­рования), представляющие собой комплексы устройств для автомати­ческого изменения координат объекта управления с целью поддержа­ния желаемого режима его работы. Они могут быть как адаптивными, то есть приспосабливающимися к изменению внешних и внутренних условий в процессе работы путем изменения своих параметров или структуры для достижения требуемого качества функционирования, так и неадаптивными. Человеко-машинные системы предполагают, что деятельность человека сопряжена с техническими устройствами, причем окончательное решение принимает человек, а средства авто­матизации лишь помогают ему в обосновании правильности этого ре­шения. К организационным системам относятся социальные сис­темы - группы, коллективы людей, общество в целом.

По степени взаимодействия с внешней средой различают закрытые и открытые системы. Закрытая система отличается тем, что в нее не поступает и из нее не выделяется энергия, масса и ин­формация и, следовательно, она изолирована от внешней среды и ее компоненты не меняются. Открытая система имеет такие отличи­тельные черты, как способность обмениваться со средой массой, энергией и информацией. Закрытость и открытость системы имеют от­носительный характер и могут меняться в процессе ее развития. По степени сложности можно выделить простые, большие, сложные и очень сложные системы. Простые системы характери­зуются малым числом внутренних связей и легкостью математического описания. Большая система - это система, не наблюдаемая едино­временно с позиции одного наблюдателя либо во времени, либо в пространстве, либо в других параметрах, и которая не может рассмат­риваться иначе как в качестве совокупности априорно выделенных подсистем. Для исследования большой системы необходимо последо­вательно рассматривать ее по частям, строя ее подсистемы по иерар­хическим уровням. Сложная система имеет разветвленную структуру и разнообразные внутренние связи, которые поддаются описанию. К ним в первую очередь относятся закрытые системы, построенные для ре­шения многоцелевых задач и отражающие разные стороны характери­стики объекта, краткосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы. К очень сложным системам относятся следующие: имеющие разные, трудно сравнимые аспекты характери­стик объекта; построенные для решения долгосрочных многоцелевых программ; для описания которых необходимо использование несколь­ких языков; не поддающиеся непосредственному математическому описанию ввиду исключительного многообразия и сложности связей; описание которых включает взаимосвязанный комплекс разных моде­лей; долгосрочные научно-технические и социально-экономические проблемы.

В зависимости от характера взаимосвязей между элемента­ми системы делятся на детерминированные и вероятностные. Де­терминированной считается система, в которой составные части взаимодействуют точно предвиденным образом и если известно пре­дыдущее состояние, то безошибочно можно предсказать ее после­дующее состояние. Вероятностная система имеет неопределенный характер развития, для нее невозможно сделать точного детального предсказания и любое предсказание относительно поведения такой системы не может выйти из логических рамок вероятностных катего­рий, при помощи которых это поведение описывается

Управляемые системы - это системы, способные изменить свое развитие и движение, переходить в различные состояния под влияни­ем управляющих воздействий. В них всегда присутствует орган, осу­ществляющий функции управления. Управляемые системы иерархичны, то есть имеют многоступенчатое построение, при котором функции управления распределяются между соподчиненными частями систе­мы. Такая система постоянно находится в движении, ей присущ дина­мический характер.

Класс самоорганизующихся систем характеризуется стохастичностью, непредсказуемостью поведения, нестабильностью отдельных параметров, способностью адаптироваться к изменяющимся условиям среды. Системы подобного типа имеют как бы заранее запланирован­ное "конечное состояние", и их поведение направлено на то, чтобы достичь этого состояния, несмотря на неблагоприятные условия окру­жающей среды. Моделирование самоорганизующихся систем наибо­лее сложно в связи с ограниченностью применения математических моделей и сложностью доказательства адекватности их применения. Накопление информации об объекте, как правило, носит многошаго­вый характер.

В зависимости от уровня централизации различают цент­рализованные и децентрализованные системы. Централизованной называется система, в которой некоторый элемент (подсистема) игра­ет главную, доминирующую роль в ее функционировании и его не­большие изменения вызывают значительные изменения всей систе­мы. Децентрализованная система не имеет главной подсистемы. В ней важнейшие подсистемы имеют приблизительно одинаковую цен­ность и построены не вокруг центральной подсистемы, а соединены между собой последовательно или параллельно.

 

Вопрос 11

Системный анализ, или системный подход к изучению того: иного явления, также относится к общенаучным методам исследования. Он предполагает рассмотрение любого изучаемого явления как определенной системы составляющих его взаимодействую­щих элементов. Такой подход проявляется как соответствующий способ научного мышления, состоящий прежде всего в том, чтобы зафиксировать основные элементы изучаемого явления или процесса и исследовать их взаимодействия. Основы системного анализа заложили труды австрийского биолога-теоретик Л. фон Берталанфи и английского психиатра и специалиста в области кибернетики У.Р. Эшби по общей теории систем, а также работы в области математического моделирования американских ученых Н. Винера и А. Рапопорта. Все они в той или иной степени опирались на тектологию («Всеобщую организационную науку») русского ученого и философа А.А. Богданова (Малиновского).

При этом исходят из того, что при взаимодействии элементов системы как целостного явления возникают ее новые свойства, отсутствующие у ее элементов и называемые эмерджентными (от англ. emergence— появление). Само явление эмерджентности вы­ражает несводимость свойств системы к свойствам ее элементов. Из сказанного следует, что любая система представляет собой внутренне расчлененную структурную целостность. Структура си­стемы есть совокупность прямых и обратных связей ее элементов, поэтому исследование любой социальной системы — экономичес­кой, политической и т.д. — направлено на изучение взаимосвязей и взаимозависимостей ее элементов.

Структура экономических и политических процессов как ди­намично функционирующих систем выражает степень упорядо­ченности и организованности их элементов, механизмы их взаи­модействия. Целостность же системы заключается, с одной сто­роны, в устойчивом взаимодействии ее основных элементов, с другой — в ее относительной самодостаточности, способности вос­производить свои свойства, а также в наличии внутреннего источ­ника развития.

В то же время любая система функционирует и развивается в тесном взаимодействии с другими системами. Например, на любую современную экономическую систему в той или иной степени воздействуют как другие экономические системы, так и разного рода политические, правовые и духовные факторы об­щественной жизни. На это справедливо указывают представители таких направлений современной экономической науки, как маржинализм, институционализм и др. То же можно сказать и о влиянии на функционирование политических систем различных явлений эко­номической, социальной и духовной сфер жизни общества.

Вопрос 12

Системный анализ, представляя собой определенный способ научного мышления, имеет логические основы: понимание сис­темы, т.е. того, что она собой представляет; научные представле­ния о характере и механизмах функционирования систем; учет их разнообразия и выделение отдельных их видов; научные знания об эволюции систем и др. При этом само системное мышление, проявляющееся в ходе системного анализа, основано на исполь­зовании таких общенаучных методов познания, как анализ и син­тез, индукция и дедукция, аналогия, моделирование. К логическим основам системного анализа отно­сится и система понятий, в рамках которой осмысливаются сущность, содержание, функционирование и развитие систем. Целенаправленным при этом является понятие «система», с которым связаны понятия «элемент», «связь», «отношение», «структура», «функция», «организация», «управление» и др.

С данными понятиями связано осмысление принципов системного исследования, важнейший из которых — фиксирование целостности изучаемой системы. Единицами системы признаются элементы, свойства и функции которых определяются их место в данной системе. В свою очередь, тот или иной элемент системы сам может рассматриваться как нечто сложное — например, подсистема. Но и система как целое обычно может рассматри|ваться в качестве подсистемы более широкой системы.

Элементы системы, находясь между собой в разного рода прямых и обратных связях и отношениях — пространственных, временных, функциональных, причинно-следственных, закономерных и других, образуют структурную целостность системы. Отсюда следует вывод: чтобы изучить систему, надо изучить свойства ее элементов и их взаимосвязи, которые в определяющей степени задаются характером самой системы.

Следующий логический принцип системного исследования выявление источников развития изучаемой системы (внутренни и внешних), что, в частности, предполагает исследование механизма воспроизводства данной системы, ее структуры и функций, также механизма ее развития, появления у нее новых свойств соответствующих способов адаптации к внешней среде — природной и социальной.

Эти и другие логические принципы системного исследования носят методологический характер, ибо выражают теоретико-ме­тодологические подходы к изучению систем и направления их дальнейшего изучения. Поэтому логические основы системного анализа можно характеризовать и как методологические принципы анализа систем.

Наконец, важным логическим основанием и в то же время методологическим принципом системного анализа является учет многообразия систем, в том числе социальных, выделение основ­ных их видов по разным основаниям. В современной науке вы­деляются следующие виды систем: материальные и идеальные, т.е. системы явлений и процес­сов материального мира (природного и социального) и системы знаний о них; открытые и закрытые: первые открыты для взаимодействия
с внешней средой, обмениваются с ней веществом, энергией и информацией; в закрытых системах этого не происходит, однако полностью изолированных от внешнего мира систем не существу­ет: имеются только «частично закрытые системы»; детерминистические и стохастические системы: первые функционируют на основе устойчивых причинно-следственных и закономерных связей; вторые «управляются законами случая», которые предопределяют появление отдельного события «лишь в зависимости от его принадлежности к определенному стохасти­ческому коллективу с той или иной степенью вероятности»; телеологические, или целенаправленные, и ненаправленные: пер­вые - это «целесообразные действия живых систем» и «целеориентированные действия социальных коллективов»; вторые «не имеют строгой направленности» и действуют больше в неоргани­ческой природе».

Существуют также простые и сложные системы: в простых си­стемах взаимодействует небольшое число элементов, однако их взаимосвязи «хорошо организованы и управляемы», они «почти не зависят от окружающей среды, детерминированы и мало изменя­ются во времени»; в сложных системах взаимодействует множе­ство элементов, между которыми существуют многочисленные связи разного рода. Поведение сложных систем в большей степе­ни подвержено случайным факторам. Их подсистемы могут иметь «собственные цели, не всегда и не во всем совпадающие с целями системы в целом».

Логические основы системного анализа четко выражены в основных принципах так называемого когнитивного подхода к ис­следованию общественных явлений, учитывающего факторы общественного и индивидуального сознания. Речь идет о степе­ни осознания, понимания субъектами (отдельными личностями, социальными группами и т.д.) сущности, содержания, направле­ний развития тех или иных социальных систем, элементами ко­торых они являются, или внешних по отношению к ним систем и значения этих систем для развития общества, тех или иных со­циальных групп и т.д.

Рассмотренные логические основы системного анализа явля­ются исходными (отправными) моментами исследований различ­ных социальных процессов, в том числе социально-экономических и политических, и во многом определяют содержание и направленность этих исследований.

Как уже отмечалось, моделирование явлений и процессов представляет собой их искусственное воспроизведение в модели, отражающей их основные свойства. Анализ самих таких моделей направлен на изучение с их помощью данного явления или npoцесса в целом, а также механизмов их функционирования и развития.

Модели системных исследований социальных процессов можно классифицировать по разным основаниям: модели, воспроизводящие причинно-следственные связи элементов экономического или политического процесса; модели жизненного цикла, фиксирующие основные этапы развития того или иного социального объекта (фирмы, акционерного общества и т.д., вплоть до жизненные циклов существования различных цивилизаций)²; модели волновой динамики развития экономики и др.

Системное моделирование экономических, политических и других процессов общественного развития осуществляется в виде идеальных моделей, логически воспроизводящих основные параметры и свойства указанных процессов. Такие модели могут быть выражены в виде схем, графиков, таблиц, математических формул, а также объясняющих их теоретических концепций.

Американские ученые Дж.Б. Мангейм и Р. К. Рич перечисляют этапы изучения политических процессов, с помощью их математического моделирования: первый этап построения модели системного анализа — индуктивный: отбор наблюдений, относящихся к процессу, который предстоит моделировать; второй этап - переход от определения проблемы к построению неформальной модели, представляющей собой набор «инструментов» (допуще­ний, принципов анализа), которые позволяют объяснить отобранные наблюдения; исследователи строят несколько неформальных моделей и пытаются определить, какая из них лучше отображает изучаемую проблему; третий этап — переход от неформальных моделей к формальным, в которых все допущения сформулиро­ваны в математической форме; четвертый этап — «этап матема­тической обработки формальной модели», который является «ре­шающим в математическом моделировании». Математический анализ этой модели предполагает выявление следствий действиямоделируемого процесса, он представляет собой «дедуктивное ядро», математического моделирования социальных процессов, заключа­ющееся «в поиске нетривиальных и непредвиденных выводов из правдоподобных допущений».

Далее следует вернуться к первоначальной стадии моделиро­вания, чтобы проверить, соответствуют ли полученные выводы тому, что изначально ожидалось от модели, имеют ли эти выво­ды смысл в свете эмпирических наблюдений, можно ли получить с помощью данной модели другие имеющие научное значение выводы, можно ли эту модель сделать более общей, чтобы иссле­довать с ее помощью более широкий круг социальных явлений.

Из изложенного можно сделать вывод: не переоценивая роли моделей системного анализа в исследовании общественных явле­ний, с их помощью можно получить достаточно содержательную информацию о структуре и функционировании указанных явле­ний, в том числе социально-экономических и политических про­цессов, носящих как устойчивый, так и неустойчивый, а также вполне определенный или же вероятностный характер.

Вопрос 13

Понятие цели, иерархичность целей и требования к формированию целей

Цель является одной из центральных категорий теорий систем и системного анализа. Как и все абстрактные категории, она имеет весьма широкое толкование и разные интерпретации. Цель - это сово­купное представление о некоторой модели будущего результата, спо­собного удовлетворить исходную потребность при имеющихся реаль­ных возможностях, оцененных по результатам опыта. В широком по­нимании цель рассматривается как констатация предназначения и смысла существования системы, проблемы или объекта. Целевое на­чало возникает как отражение целей и интересов различных субъек­тов, так или иначе связанных с существованием и функционированием системы, что и должно учитываться при его формировании.

Цель определяют как желаемое состояние системы или резуль­татов ее деятельности, которые должны быть достигнуты в пределах некоторого интервала деятельности. Хорошо сформулированные цели проясняют то, чем является система, какой она стремится быть и чем она отличается от других ей подобных. Они должны исключить воз­можность разного толкования и в то же время оставлять простор для гибкого развития системы.

Иерархия целей в системе играет очень важную роль, так как она устанавливает взаимосвязь и обеспечивает ориентацию функциони­рования всех подсистем и элементов на достижение целей верхнего уровня. При правильно построенной иерархии целей каждое структур­ное подразделение, достигая своей цели, вносит необходимый вклад в достижение общих целей. Если цели неверно или плохо определены, это может привести к очень серьезным негативным последствиям для

анализируемого объекта.

Накопленный опыт по установлению целей позволяет выделить несколько ключевых требований, которым должны удовлетворять пра­вильно сформулированные цели.

1. Цели должны быть достижимыми, не выходящими за предель­но допустимые возможности. Нереальная для достижения цель при­водит к потере ориентиров, демотивации субъектов и объектов управ­ления и негативно сказывается на функционировании системы.

2. Цели должны быть напряженными, то есть достижимыми лишь при эффективном управлении и рациональном использовании ресурсов.

3. Цели должны быть гибкими и оставлять возможности для их корректировки в соответствии с теми изменениями, которые могут произойти во внешней и внутренней среде. Наблюдатель должен пом­нить об этом и быть готовым внести модификации в установленные цели с учетом новых требований или новых возможностей.

4. Цели должны быть сформулированы таким образом, чтобы их можно было количественно измерить или каким либо другим объек­тивным способом оценить, была ли цель достигнута. Если цели неиз­меримы, то они порождают разное толкование, затрудняют процесс оценки результатов функционирования системы.

5. Цели должны быть конкретными, обладать необходимой спе­цифичностью, которая помогает однозначно определить направление функционирования системы. Цель должна четко фиксировать, что не­обходимо получить в результате деятельности, в какие сроки следует ее достичь и кто должен достигать цель. Чем более конкретна цель, тем легче определить оптимальные пути ее достижения.

6. Цели должны быть совместимыми. Это предполагает соответ­ствие долгосрочных и краткосрочных целей, целей тех подсистем, от которых зависит эффективность функционирования системы.

7. Цели должны быть приемлемыми для основных объектов влияния и в первую очередь для тех, кому придется их достигать. Они должны свести воедино разнонаправленные интересы субъектов сис­темного анализа.

Процессу формирования целей предшествует качественное опи­сание развития системы и ее состояний в будущем при определенных условиях внешней среды. Это дает возможность более четко их сфор­мулировать, а в дальнейшем наметить пути достижения. На формиро­вание целей оказывают влияние как внешние по отношению к системе факторы, так и внутренние. Цели могут возникать на основе их взаимо­действия, а часто и противоречия между ними. Именно здесь заложено основное важное отличие открытых социально-экономических систем, в которых цели формулируются как внутри систем, так и устанавливают­ся внешним, по отношению к системе, субъектом.

Достаточно часто при формировании целей возникает необходи­мость их декомпозиции по времени и по исполнителям. Это значит, что общий конечный результат, к которому стремится система, надо рас­членить на частные задачи, решаемые в более короткие сроки. Кроме того, цели, стоящие перед системой в целом, конкретизируются по от­дельным подсистемам. В частности, для производственных систем не­обходимо добиваться того, чтобы в результате структуризации каждое подразделение четко знало общие цели и свою роль в их достижении. Существуют системы, где цели могут быть точно сформулированы только по мере достижения предыдущих целей, и эффективное управ­ление системой невозможно без их установления. Возникает потреб­ность в декомпозиции обобщенной цели во времени. Представление развернутой последовательности подцелей в виде сетевой модели требует хорошего знания объекта исследования, а следовательно, со­четание декомпозиции цели в пространстве и во времени.

Вопрос 14