Возникновение и развитие системного анализа

Эволюция системного подхода

 

Гносеология понятия системы

 

Слово «система», как известно, греческого происхождения и имеет много значений: сочетание, организм, устройство, организация, союз, строй, руководящий орган. Дословно его переводят как учение о строительстве.

Метафоризация слова «система» была начата еще Демокритом. В своих рассуждениях он отмечал, что речь состоит из имен, имена – из слов (комплексов), комплексы – из букв или неделимых частей (элементов).

Демокрит положил начало материалистическому атомизму (деление целого на части-атомы), определив фундаментальные категории естествознания – целое, элементы и связь между ними. С этого момента стал формироваться системный взгляд на все предметы, окружающие человека в природе.

В античной философии термин «система» связывали с упорядоченностью и целостностью объектов природы. В сочинениях Платона и Аристотеля уделялось внимание особенностям системы знания и системе элементов мироздания.

В эпоху Возрождения понятие бытия как космоса сменилось на концепцию системы мира – образования со своей организацией, иерархией и закономерностями. В это время зародились научные дисциплины, апеллирующие к целостности мироздания. К их числу относится астрономия.

Гипотеза системной организации знания, сформировавшаяся еще в Средние века, была основательно разработана в немецкой классической философии.

И. Канту принадлежит приоритет четкого осознания системности научно-теоретического знания и выявления конкретных процедур и средств создания системного знания. И. Г. Ламберт утверждал, что «всякая наука, как и ее часть, предстает как система, поскольку система есть совокупность идей и принципов, которая может трактовать себя как целое. В системе должны быть субординация и координация». Г. Гегель предложил историческую трактовку становления системы по принципу движения от абстрактного к конкретному.

Современные исследователи продолжают развивать идеи своих предшественников. Так, физиолог П. К. Анохин в известной работе «Теория функциональной системы» (1970) привел 12 формулировок понятия «система», данных разными авторами. В учебнике В. Н. Волковой и А. Л. Денисова «Основы теории систем и системного анализа» (1999) авторы говорят уже о 30 определениях понятия «система». Сейчас таких формулировок значительно больше. Анализ многочисленных определений свидетельствует об изменениях понятия «система» как по форме, так и по содержанию. Это происходило по мере развития теории и ее приложений для решения проблем управления в различных областях.

Формирование теории систем происходило в процессе обобщения знаний предметных отраслей наук и синтеза общих закономерностей образования, функционирования и поведения систем в природе, обществе и технике. Системные представления об окружающей человека действительности развивали многие великие ученые: Н. Коперник, Г. Галилей, И. Ньютон, К. Линней, И. Кант, Г. Гегель, К. Маркс, В. Ленин, А. Богданов, Л. фон Берталанфи. Большой научный вклад в развитие теории систем внесли такие ученые, как Н. Винер, И. Блауберг, М. Месарович, А. Уемов, Ю. Урманцев, В. Садовский, Ю. Черняк, У. Эшби и многие другие.

Как наука теория систем стала развиваться только в начале XX в. Французский химик А. Л. Ле-Шателье сформулировал закон подвижного равновесия, который звучал так: «Если система равновесия подвергается воздействию, изменяющему какое-либо из условий равновесия, то в ней возникают процессы, направленные так, чтобы противодействовать этому равновесию» [9].

Этот закон известен биологам как закон выживания, в соответствии с которым выживают наиболее приспособленные особи, обеспечивающие подвижное равновесие с окружающей средой.

Теория систем развивалась как одна из ветвей философии, внутри которой не утихали принципиальные споры. Сторонники атомизма считали, что части существуют без целого. Приверженцы холизма, наоборот, утверждали, что целое существует без частей. Эмерджентисты обосновывали, что части существуют до целого, а структуралисты стояли на позиции, что целое и части зависят друг от друга. Поскольку спор шел о принципах, то договориться «спорщикам» не удалось бы до наших дней.

Этапы развития системного подхода с XV по XX в. представлены в табл. 1.1.

 

Таблица 1.1

Динамика формирования теории систем

 

В XX столетии можно выделить следующие этапы. 1920-е гг.: всеобщая организационная наука (тектология) – первый вариант общей теории систем. Основоположником современной теории систем можно считать революционера А. А. Малиновского (больше известного под псевдонимом А. А. Богданов), который в 1911–1925 гг. издал свой труд в 3 томах под названием «Всеобщая организационная наука (тектология)», где, в частности, отмечается, что уровень организации тем выше, чем сильнее 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 его частей.

Исходным моментом всеобщей организационной науки, по Богданову, являлось признание необходимости подхода к изучению любого явления с точки зрения его организации. Он рассматривал организацию как процесс постоянных преобразований, базирующихся на непрерывной смене состояний равновесия. По его мнению, только активное использование системой внешней среды может обеспечить сохранность системы. Но в то же время внешняя среда представляет собой источник неопределенности системы. Богданов сформулировал тезис о необходимости сочетания децентрализации и централизации, специализации и интеграции в организациях.

Богданов обосновал условия организованного и неорганизованного порядка в системе за счет возможных вариантов реакции самой системы на воздействия факторов внешней среды. При этом любое воздействие из внешней среды на систему может вызывать три типа реакции как в самой системе, так и в ее элементах, связях и отношениях: активную организованность, дезорганизованность и гармонизацию.

1930 – 40-е гг.: Философ Л. фон Берталанфи построил общую теорию систем, сформулировал модель открытой системы. Берталанфи определил общую теорию систем «как совокупность принципов исследования систем и набор отдельных эмпирически выявленных изоморфизмов [1] в строении и функционировании разнородных системных объектов». По Л. фон Берталанфи, система – это комплекс взаимодействующих элементов, совокупность элементов, находящихся в определенных соотношениях друг с другом и со средой.

1950-е гг.: развитие кибернетики (работы Н. Винера) и проектирование автоматизированных систем управления. Например, У. Эшби предложил методы исследования, основанные на рассмотрении систем с позиций модели «черного ящика», а Н. 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.

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

Исследователь М. Месарович утверждал: «Общая теория систем должна быть настолько общей, чтобы 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 наиболее узких областей» [37].

Другими определениями, встречающимися в научной литературе, являются:

1.Система – это множество взаимосвязанных элементов, ограниченных в пространстве и времени некоторой границей. (Л. Берталанфи)

2.Система – это нечто, состоящее из множества (конечного или бесконечного) элементов, внутри которого можно определить множество связей таким образом, что одни связи можно вывести из других или из связей между элементами можно вывести характер поведения системы или ее историю. (А. Раппопорт)

3.Система – набор взаимодействующих подсистем как инструмент исследования. (Дж. Беккет)

4.Система – математическое и, одновременно, информационное описание произвольно выделенной части исследуемого реального мира. Эта выделенная часть, прежде всего, соотносится с целью исследований и возможностью ее математического описания. (Р. Калман).

5.Система – формальное представление всего многообразия реального мира через комбинацию составляющих его функций, свойств и компонент (Д.Чейз)

Поэтому, как определяет Б.И. Кудрин «…применение этого термина – удачное или неудачное, в большей мере объясняет квалификацию исследователей, а полученное решение, тем более».

С некоторой долей условности все рассмотренные выше понятия «системы» можно поделить на три группы.

1. Определения, принадлежащие к первой группе, рассматривают систему как комплекс процессов, явлений и связей между ними, которые существуют объективно, независимо от наблюдателя.

2. Определения второй группы рассматривают систему как инструмент, способ исследования процессов и явлений. Наблюдатель, имея перед собой цель, конструирует систему как некое абстрактное отображение реальных объектов.

3. Третья группа определений представляет компромисс между двумя первыми. Система здесь – искусственно создаваемый комплекс элементов (людей, процедур, технологий, научных теорий и т. д.), предназначенный для решения сложной организационной, технической, экономической задачи. Следовательно, здесь наблюдатель не только выделяет систему из среды, но и создает, синтезирует ее [2].

 

Примеры применения системного подхода

 

Синергия как свойство

Управлении организацией

 

Синергетический подход применим в различных областях науки. Сам основоположник синергетики Г. Хакен сформулировал сущность синергетического подхода и оценил возможности его применения в гуманитарных и социальных науках. Кроме того, предпосылки использования синергетического подхода к изучению социально-экономических процессов созданы И.Р. Пригожиным и И. Стенгерсом[18]. Ученые-синергетики обосновали возможность применения идей неравновесности и самоорганизации в социологии, политологии и экономике. В указанных работах наглядно показано, что нелинейные проявления экономической динамики, в том числе стратегическое развитие университетского комплекса региона, может быть решено в рамках синергетического подхода.

Большинство изучаемых систем, как естественных, так и социальных характеризуются спонтанным образованием структур, качественными изменениями и возникновением новых свойств.

С точки зрения Г. Хакена особенность синергетического подхода состоит в переходе от детерминированных систем к сложным, от закрытых к открытым, от линейности к нелинейности[19]. Мы считаем, что синергетический подход применим к исследованию стратегического развития университетского комплекса региона по причине сетевой структуры последнего, которая обуславливает нерегулярность, изменчивость и неустойчивость развития.

К числу основных понятий, используемых синергетикой следует отнести диссипативную систему, самоорганизацию, детерминированный хаос, бифуркацию и аттрактор. В таблице 4.1 приведено основное содержание принципов синергетики.

 

Таблица 4.1

Основное содержание принципов синергетики[20]

№ п/п	Название принципа	Основное содержание
	Открытость	система состоит из элементов и сама как целое является элементом другой системы
	Самоуправление	эволюция системы при возникновении иерархии масштабов времени определяется процессами в ее подсистеме
	Нелинейность	несохранение аддитивности в процессе эволюции системы
	Нестабильность	несохранение «близости» состояний системы в процессе ее эволюции

 

Использование синергетического подхода к изучению социально-экономических систем расширяет возможности по использованию различных концепций и моделей, существующих в синергетике. В частности, интерес представляет концепция созидательного хаоса, в соответствии с которой флуктуации играют решающую роль в процессе развития социально-экономической системы, поскольку хаос характеризуется созидательным потенциалом. Кроме того экономическая цикличность может быть описана периодической сменой LS- и HS- режимов с обострением. Первый – режим сбегающейся волны, второй – режим разбегающейся волны.

Синергетический подход к управлению социально-экономическими системами состоит в становлении и закреплении самоуправления и самоподдерживающегося развития. Синергетическая парадигма управления социально-экономической системой имеет поведенческую направленность, что связывает его с системой образования.

По мнению О.С. Сухарова, С.В. Шманева и А.М. Курьянова в основе социально-экономической эволюции лежит процесс самоорганизации, который при определенных условиях наблюдается в простейших системах неорганической природы[21].

Использование синергетического подхода к управлению социально-экономическими системами является актуальным по причине их сложности и неоднозначности поведения. Е.А. Ерохина следующим образом описывает поведение самоорганизующихся систем в точках бифуркации (точках продолжения развития):

1) точки бифуркации часто провоцируются изменением управляющего параметра или управляющей подсистемы, влекущим систему в новое состояние;

2) потенциальных траекторий развития системы много и точно предсказать, в какое состояние перейдет система после прохождения точки бифуркации, невозможно;

3) выбор ветви может быть также связан с жизненностью и устойчивым типом поведения системы;

4) повышение размерности и сложности системы вызывает увеличение количества состояний, при которых может произойти скачок (катастрофа), и числа возможных путей развития;

5) чем более неравновесна система, тем из большего числа возможных путей развития она может выбирать в точке бифуркации;

6) два близких состояния могут породить совершенно разные траектории развития;

7) одни и те же ветви или типы ветвей могут реализовываться неоднократно;

8) система делает скачок только тогда, когда у нее нет иного выбора;

9) в результате бифуркации возникают предельные циклы;

10) катастрофа изменяет организованность системы, причем не всегда в сторону ее увеличения.

На основе изложенного можно сделать вывод о том, что стратегическое развитие социально-экономической системы может быть интерпретировано как движение от одной точки бифуркации к другой. Множества, характеризующие значения параметров системы на альтернативных траекториях, называются аттракторами (новое состояние системы)[22]. В качестве аттрактора могут выступать:

- состояние равновесия;

- предельный цикл;

- «странный» аттрактор (хаос).

Данное свойство присуще любой открытой естественной системе. Структуры, возникающие в результате взаимодействия многих систем или подсистем, называют диссипативными.

Методологическое обоснование синергетического подхода в экономических исследованиях раскрыто в работах Л.М. Евстигнеевой и Р.П. Евстигнеева. Ими выделены следующие аспекты типологизации систем:

1. Для того, чтобы энтропия рождала диссипатию, должна существовать система прямых и обратных связей;

2. Может быть выделен уровень системной энтропийности;

3. Механизмы самоорганизации должны быть устойчивым атрибутом социально-экономических систем;

4. Количество размерностей экономической системы фиксируется в виде аттрактора, к которому стремиться функционирующая социально-экономическая система[23].

Основным отличием синергетического подхода от традиционного является противопоставление причинно-следственных связей взаимодействию. Синергетика исследует систему в существующем виде и отражает ее эволюцию на основе принципов самоорганизации, которая предполагает образование трансформационного потенциала внутри самой системы на основе взаимодействия ее элементов. Синергетика, в отличие от линейного детерминизма, основной акцент делает на нелинейных связях.

Решение проблемы повышения синергии стратегии развития университетского комплекса региона предполагает реализацию следующих направлений:

- рассмотрение социально-экономических систем как нелинейных, неустойчивых и самоорганизованных;

- учет того обстоятельства, что социально-экономическая система включает множество взаимосвязанных элементов, при этом не является система как единое целое не является равной сумме ее элементов;

- исследование социально-экономических систем на основе динамического хаоса;

- использование нелинейного математического аппарата.

Под синергетическим подходом мы будем понимать метод научного познания, в основе которого системный анализ саморазвивающихся, эволюционирующихся социально-экономических систем. В данных системах можно выделить динамические аттракторы и точки бифуркации, в которых решающее значение имеют флуктуации (стохастические процессы).

Как свидетельствуют результаты проводимых научных исследований[24], синергетический (комбинационный) эффект характеризуется следующими особенностями:

- в основе синергетического эффекта фундаментальное свойство систем – эмерджентность (несводимость свойств целого к простой сумме свойств элементов);

- величина синергетического эффекта вариативна и не может быть точно спрогнозирована;

- источниками синергетического эффекта являются организационно-управленческий труд и труд в области научных исследований.

Процесс трансформации индустриального общества в информационное увеличивает роль и значение синергетического эффекта. Особую актуальность данный факт имеет с точки зрения стратегического развития университетского комплекса региона.

Современные подходы к управлению организациями основаны на использовании двух основных концепций[25]:

- производственной, сущность которой состоит в рассмотрении организации как открытой социально-экономической системы, занимающейся трансформацией ресурсов внешней среды для создания продукта, востребованного рынком;

- контрактной, суть которой состоит в рассмотрении организации как сети соглашений, направленных на минимизацию трансакционных издержек.

В своем монографическом исследовании директор Школы консультантов по управлению Академии народного хозяйства при Правительстве РФ, профессор А.И. Пригожин выделяет три вида организационных потенциалов[26]:

- синергики – цели, мотиваторы, компетенции, ресурсы, которые создают в социально-организационной среде конструктивное напряжение, инновационность и проактивность, ориентацию на достижения с множественным эффектом;

- синкретики – порядок и меры по его поддержанию, оказывающие охранительное действие на удержание целостности, постоянства, преемственности состояния, управляемости;

- энтропики – факторы ослабления или разрушения порядка, деструктивного напряжения, рассогласования с последующими потерями, разнообразной дезорганизацией.

С указанной точки зрения основной задачей стратегического управления организацией является достижение оптимального соотношения организационных потенциалов с преобладанием синергиков.

А.И. Пригожин разделяет синергики на две группы[27]:

- естественные (жизненные ценности людей, которые в определенных условиях могут мобилизовать их на высокую мобильность; личности и группы, способные к творчеству, харизме, пассионарности, лидерству; эмоции, чувства, социальные настроения, вызывающие подъем активности людей; взаимное сравнение, вызывающее состязательность и конструктивное напряжение в социальной среде);

- искусственные (инновации базового типа, порождающие вторичные и третичные нововведения; цели стратегического уровня; методы работы, мотивации, выработки решений, дающие синергичные эффекты).

Эффективная реализация стратегии развития организации в части достижения положительного эффекта синергии невозможна без учета состава организационных потенциалов. Поэтому при формировании содержания стратегии развития организации в части определения политик, проектов, программ и мероприятий необходима корректировка в части их отнесения к указанным выше элементам организационного потенциала.

 

4.6. Исследование образовательных систем

С позиции самоорганизации

 

Исследуем систему образования (школа, техникум, вуз) СО с позиции теории самоорганизации сложных упорядоченных систем, применив так называемый синергетический подход.

Во-первых, СО следует относить к классу нелинейных систем, так как нелинейными являются такие, в которых хотя бы в одном звене нарушается линейность статистической характеристики или же имеет место любое другое нарушение линейности уравнений динамики звена. Нелинейные системы способны качественно изменять свое поведение при количественном изменении воздействия. Такой подход к рассмотрению управления сложными системами не является классическим.

Классический, традиционный подход к управлению сложными системами основывался на представлении, согласно которому результат внешнего управляющего воздействия есть линейное, предсказуемое следствие приложенных усилий, что соответствует схеме: управляющее воздействие – желаемый результат. Чем больше вкладываешь энергии, тем больше отдача. Однако на практике многие усилия оказываются тщетными или даже приносят вред, если они противостоят собственным тенденциям саморазвития сложноорганизованных систем. Один из господствующих по сей день мифов линейного мышления – это представление о том, что процессы бурного роста (возрастание народонаселения земного шара, рост знания, «экономическое чудо») происходят по экспоненте. На самом деле, большинство процессов лавинообразного роста происходит не по экспоненте, а в так называемом режиме с обострением, когда рассматриваемые величины хотя бы часть времени изменяются по закону неограниченного возрастания за конечное время. При этом становится очевидным, что сложноорганизованным системам нельзя навязывать пути их развития. Скорее, необходимо понять, способствовать их собственным тенденциям развития выводу системы на эти пути. Проблема управляемого развития принимает, таким образом, форму проблемы самоуправляемого развития. Это один из постулатов синергетического подхода к управлению сложными упорядоченными системами.

Во-вторых, СО в нашей стране возникла как реакция на кризис в образовании, который характеризуется снижением качества образования, нарастанием разрыва между образованием и культурой, образованием и наукой, отчуждением обучающихся от процесса образования, выпуском специалистов по ряду специальностей, количество которых значительно превышает спрос на рынке труда. Таким образом, налицо так называемый хаос. Это второй постулат синергетического подхода, который демонстрирует нам, каким образом и почему хаос может выступать в качестве созидающего начала, конструктивного механизма эволюции и как из хаоса собственными силами может развиться новая организация. Хаотическое состояние содержит в себе неопределенность, вероятность и случайность, которые описываются при помощи понятий информации и энтропии. Через хаос осуществляется связь разных уровней организации. В соответствующие моменты (моменты неустойчивости) малые возмущения, флуктуации могут разрастаться в макроструктуры. Из этого общего представления следует, в частности, что усилия, действия отдельного человека не бесплодны, они отнюдь не всегда полностью растворены, нивелированы в общем движении социума. В особых состояниях неустойчивости социальной среды действия каждого отдельного индивидуума могут влиять на макросоциальные процессы.

Внутреннее производство энтропии за единицу времени в единице объема в открытых системах Пригожин И.Р. назвал функцией диссипации, а системы, в которых функция диссипации отлична от нуля, названы диссипативными. Поэтому, для описания процессов, происходящих в образовательных системах необходимо ввести понятие «образовательной» энтропии, которая так же, как и энтропия термодинамическая, отражала бы функцию состояния системы. Изменение энтропии не зависит от вида процесса, а определяется только начальными и конечными состояниями системы. Для образовательных систем можно ввести меру изменения «образовательной» энтропии:

 

Δ S_об = Δ G/Ф, (4.1)

 

где G – мера убыточности образовательной системы (обратная величина прибыли);

Ф – финансы, идущие на образовательный процесс.

Таким образом, система образования является диссипативной системой, а понятие диссипативности связано с понятием открытости системы. С позиции современного естествознания изолированной или замкнутой системой называют такую систему тел, на каждое из которых не действуют внешние силы, а система открытого образования – это система, которая в реальном режиме времени обменивается энергией, веществом и информацией с внешней средой, т.е. с обществом [17].

Естественно, различие в формах обучения требует разнообразия в технологиях передачи знаний обучающемуся контингенту. При выборе технологии передачи знаний должны учитываться многие факторы: «учебная дисциплина», ее требования к усвоению («знать», «уметь», «понимать»), сочетание «учебных дисциплин» и т.д. Следовательно, анализ и синтез любой образовательной системы необходимо осуществлять или с функциональных или с временных позиций. В первом случае выделяется одна или несколько функциональных переменных, остальные фиксируются, но изучается поведение выделенной группы. Во втором – сравниваются в определенных интервалах времени некоторые описательные характеристики и делается вывод об их тенденциях.

В отличие от «чисто» функционального подхода структурно-функциональный подход дает возможность интегрировать разнообразные внутренние и внешние факторы по отношению к изучаемой системе. Этот логический по своей сути подход следует применять при анализе и синтезе образовательного процесса, ибо кооперация (сочетание) различных «учебных дисциплин» в целях формирования в конкретном направлении специалистов, отвечающих все возрастающим экономическим требованиям современного общества, необходимо рассматривать как органическое целое.

Таким образом, СО являются диссипативными системами, и, следовательно, открытыми. Для возникновения диссипативных структур необходимо соблюдение определенных условий:

• Они могут образовываться только в открытых системах. В них возможен приток энергии, компенсирующий потери и обеспечивающий существование упорядоченных состояний. Благодаря этому, наряду с производством энтропии, существует поток «отрицательной энтропии» извне. И здесь необходимо отметить одно из основных свойств сложных самоорганизующихся систем – это ускоренное производство энтропии, т.е. при возникновении новой упорядоченной структуры скорость производства энтропии в занимаемой ею области пространства скачкообразно возрастает.

• Диссипативные структуры возникают в макроскопических системах, т.е. в системах, состоящих из большого числа элементов. Упорядоченное движение в таких системах всегда носит кооперативный характер, так как в него вовлекается большое число объектов.

• Диссипативные структуры возникают лишь в системах, описываемых нелинейными уравнениями. Нелинейность является важной и общей чертой процессов, происходящих вдали от равновесия. Самоорганизация не связана с каким-либо особым классов веществ. Она существует лишь при особых внутренних и внешних условиях системы и окружающей среды. Диссипативные структуры являются устойчивыми (стационарными) образованиями. Однако их устойчивость определяется устойчивостью источников энергии и зависит от времени их существования.

• Если в результате самоорганизации возникает несколько конкурирующих диссипативных структур, то, в конечном счете, выживает та из них, которая производит энтропию с наибольшей скоростью. Таким образом, зная энтропию системы образования (для чего, собственно, и была сделана попытка введения «образовательной» энтропии), можно определить скорость ее изменения, что даст возможность оценить с наибольшей долей вероятности живучесть возникшей сложной самоорганизующей системы, т.е. системы образования.

• Система должна быть крайне неравновесной в условиях, когда возможны возникновения неоднородностей, что и наблюдалось в последние годы для всей системы традиционного образования в России.

• Возникновение новых упорядоченных структур, как правило, происходит по бифуркационному сценарию. В момент кризиса в образовании может быть точка бифуркации, из которой возможно два и более путей развития. Путей эволюции (стратегий развития) много, но с выбором пути в точках разветвления (точках бифуркации), т.е. на определенных стадиях эволюции, проявляет себя некая предопределенность развертывания процессов. Настоящее состояние системы определяется не только ее прошлым, но строится, формируется будущим состоянием, в соответствии с наступающим порядком.

Отличительными особенностями описанных выше структур являются:

• их когерентность (взаимосвязанность): они ведут себя как единое целое;

• происходящие в системе отклонения вместо того, чтобы затухать, могут усиливаться, и система эволюционирует в направлении «спонтанной» самоорганизации;

• хаос является конструктивным механизмом самоорганизации сложных систем, так как рождение нового связано с нарушением привычной системы упорядоченности;

• способность «запоминать» начальные условия своего формирования и, проходя через точки бифуркации, «выбирать» одно из нескольких направлений дальнейшей эволюции;

• эволюция содержит как детерминистические, так и стохастические элементы, представляя собой смесь необходимости и случайности;

• неравновесность как исходное состояние представляет собой источник самодвижения системы;

• время является внутренней характеристикой системы, выражающей необратимость процессов в данной системе.

С точки зрения синергетического подхода развитие инновационных образовательных технологий в образовательной структуре нельзя рассматривать автономно, в отрыве от существующих традиционных форм обучения, от научно-технического и экономического уровня региона. ИОТ целесообразно исследовать как одно из перспективных направлений развития традиционных технологий. В этом случае, главным параметром вектора развития образовательных систем предлагается рассматривать экономический аспект, который в работе играет роль источника «энергии» системы. На рисунке представлена многоконтурная система управления образовательным процессом в динамике с так называемой самонастройкой по качеству.

 

 

Рис. 4.1. Система управления образовательным процессом

 

Рассматриваемая на входе системы «энергия» представляет наличные ресурсы (материальные, людские и финансы: денежные средства, получаемые за обучение). Для исследования поведения системы во времени в блоках выделены экономические параметры (1.2, 2.2, 3.2, 4.2, 5.2). Исследуем общее функционирование системы по блокам.

На вход системы управления поступают параметры, характеризующие все планируемые направления учебного процесса (специальности и уровни подготовки, количество студентов, результаты вступительных испытаний, параметры и качество обучения, сроки обучения, образовательные стандарты) и экономические показатели (плановая прибыль, стоимость обучения и др.).

Все входные параметры из блока 1 поступают в блок 2, где происходит детализация входных параметров. Этот блок состоит из организационной структуры образовательного процесса и материально-технических средств, определяющих экономическое воздействие на образовательный процесс. В блоке 2 формируются управляющие воздействия для блока 3 – объекта управления, который представляет собой реально действующий образовательный процесс.

В нем осуществляются функции группового и индивидуального образовательного процесса по всем предметам, контроль знаний, проведение практических и лабораторных работ, написание и защита дипломных проектов.

Функционированием блоков 1, 2, 3 завершается основной цикл системы управления, которым полностью описываются традиционные образовательные процессы. На выходе системы – учащиеся или дипломированные специалисты и экономические показатели учебного процесса. Блоки 4, 5, 6 превращают обычную систему управления с традиционным образовательным процессом в систему с обратной связью и с элементами самонастройки, которые характеризуют СОО.

Блок 4, осуществляя сбор и сохранность всей информации об обучении конкретных студентов, деятельности преподавателей, качестве методического материала, позволяет проводить «сравнение» плана с фактом и «улучшать», следовательно, систему. В этом же блоке рекомендуется постоянно отслеживать рынок труда, выявляя конкурентоспособные специальности или отдельные направления, которые могут оказывать прямое воздействие на конкурентоспособность выпускаемых специалистов. Результаты «сравнения», осуществляемые в блоке сравнения, попадают в блок 2, где вырабатываются корректирующие воздействия на объект управления. Это могут быть изменения учебных планов (в связи с изменившимися потребностями на рынке труда), введение новых специальностей или отдельных дисциплин, повышение требований к качеству преподавания, к состоянию информационного обеспечения процесса.

Особое место в предлагаемой системе управления образовательным процессом отводится блоку 5, где должны производиться самонастройка, анализ и оптимизация системы на основе оценки всех параметров качества. Наличие элементов самонастройки, коррекции в учебном процессе позволяют максимально развивать индивидуальные формы обучения, применять формы дистанционного образования.

Таким образом, систему управления образовательным процессом можно рассматривать как систему с двумя замкнутыми контурами регулирования.

Первый контур – обычный, характерный для замкнутых систем управления, в которых существует отрицательная обратная связь. Отрицательная обратная связь необходима для получения требуемых параметров на выходе системы, что задается блоком входящих параметров. Обратная связь осуществляет подачу выходных параметров на блок сравнения, в котором сравниваются входные и выходные параметры и по результатам сравнения вырабатывается сигнал управления для блока управления – регулирования и коррекции, причем этот сигнал управления ведет к снижению отклонения выходных параметров от входных. Этому контуру соответствует структурная схема: блок 1 – блок 2 – блок 3 – блок 4.

Второй контур – блок самонастройки. Здесь задача повышения качества обучаемых студентов решается не путем изменения параметров блока управления (регулятора), а путем изменения самой структуры регулятора. Как правило, в самоорганизующуюся систему закладывается тот или иной определенный критерий качества работы системы (в данном
случае – качество выпускаемых специалистов) для внешних условий работы системы. Система с