Предпосылки возникновения и задачи теории систем и других междисциплинарных направлений

Как было отмечено в параграфе 1.2, по мере развития цивилизации возрастает число и сложность проблем принятия решений, для которых невозможно сразу получить модель в аналитической форме. Вводили классификации проблем по признакам степени неопределенности (достаточно определенные, слабо определенные, с большой начальной неопределенностью), по признаку структурированности (хорошо структурированные, плохо структурированные, неструктурированные). Для таких проблем, как правило, предлагалось сочетать качественные и количественные методы.

Для того чтобы отобразить сложные проблемные ситуации с неопределенностью, развивались новые разделы математики. Развитие научного знания и его приложений к практической деятельности в XVIII—XIX вв. привело к возрастающей дифференциации научных и прикладных направлений. Возникло много специальных дисциплин, которые для исследования конкретных прикладных проблем часто используют сходные формальные методы, но настолько преломляют их с учетом потребностей конкретных приложений, что специалисты, работающие в разных прикладных областях, перестают понимать друг друга.

В XX в. стало резко увеличиваться число комплексных проектов и проблем, требующих участия специалистов различных областей знаний. Появилась потребность в специалистах «широкого профиля», обладающих знаниями не только в своей области, но и в смежных областях и умеющих эти знания обобщать, использовать аналогии, формировать комплексные модели. Понятие системы, ранее употреблявшееся в обыденном смысле, превратилось в специальную общенаучную категорию, начали появляться междисциплинарные научные направления, которые исторически иногда возникали параллельно на разной прикладной или теоретической основе и носили различные наименования.

Междисциплинарные направления возникали независимо и почти параллельно во времени. Для обобщения междисциплинарных направлений, связанных с исследованием и проектированием сложных систем, используются термины " теория систем", «системные исследования» или " системный подход" .

Основоположником теории систем считают биолога Л. фон Берталанфи (L. von Bertalanfy), который в 30-е гг. XX в. ввел понятие открытой системы и сформулировал основные идеи и закономерности обобщающего направления, названного теорией систем.

Важный вклад в становление системных представлений внес в начале XX в. (еще до Берталанфи) наш соотечественник А. А. Богданов (Александр Александрович Малиновский). Однако в силу исторических причин предложенная им всеобщая организационная наука — тектология (от греч. «тектон» — строитель) не нашла распространения и практического применения.

В нашей стране вначале теорию систем активно развивали философы. Ими были разработаны концептуальные основы, терминологический аппарат, исследованы закономерности функционирования и развития сложных систем, поставлены другие проблемы, связанные с философскими и общенаучными основами системных исследований. Философами был предложен ряд вариантов теории систем (В. Н. Садовский, A. И. Уемов, Ю. А. Урманцев, В. С. Тюхтин) и др. Однако философская терминология не всегда легко преломляется к практической деятельности. Поэтому потребности практики привели к тому, что в 60-е гг. XX в. при постановке и исследовании сложных проблем проектирования и управления довольно широкое распространение получили термины: " системотехника" , предложенный при переводе книги Г. Гуда и Р. Макола «System Engineering» в 1962 г. Ф. Е. Темниковым (основателем первой в стране кафедры, развивающей теорию систем, созданной в Московском энергетическом институте и названной кафедрой системотехники) и широко используемый в последующем применительно к техническим системам; " системология" , предложенный в 1965 г. И. Б. Новиком, независимо — B. Т. Куликом, использовавшийся Б. С. Флейшманом, В. В. Дружининым, Д. С. Конторовым и др. Отечественными и зарубежными специалистами по математике, техническим наукам, экономике был предложен ряд вариантов теории систем. Параллельно развивались направления, родственные теории систем: исследование операций, имитационное моделирование, ситуационное моделирование, синергетика, информационный подход.

Таким образом, между философией и математикой развивается спектр научных направлений с различной степенью сочетания гуманитарного и формального знаний (табл. 1.1).

Таблица 1.1. Междисциплинарные научные направления

Наиболее конструктивным из направлений системных исследований в настоящее время считается системный анализу который впервые появился в работах корпорации RAND в связи с задачами военного управления в 1948 г., получил распространение в отечественной литературе после перевода книги С. Оптнера, широко использовался в работах Центрального экономико-математического института (работы Ю. И. Черняка), в работах томской школы системных исследований и других школ и в 80-е гг. XX в. был введен в учебные планы вузов нашей страны Ф. И. Перегудовым. Параллельно с направлениями, явно использовавшими термин «система», возникали междисциплинарные направления, которые развивались как самостоятельные, но фактически были ориентированы на системные исследования.

Наряду с основными междисциплинарными направлениями (исследование операций, кибернетика, системотехника, системология) в последующем появился ряд прикладных направлений, наиболее известными из которых являются ситуационное моделирование или ситуационное управление (Д. А. Поспелов, Ю. И. Клыков, Л. С. Загадская-Болотова, теория информационного поля (А. А. Денисов), концептуальное метамоделирование (С. П. Никаноров, В. В. Нечаев), системология феноменального (Б. Ф. Фомин).

В 80-е гг. XX в. появился термин " синергетика" как название научного направления, занимающегося исследованием общих закономерностей в процессах образования, устойчивости и разрушения упорядоченных временных и пространственных структур в сложных неравновесных системах различной физической природы (физических, химических, биологических, социальных).

Термин «синергетика» (от греч. — совместный, согласованно действующий) ввел немецкий физик Г. Хакен при исследовании механизмов кооперативных процессов в лазере. Однако еще раньше, в 1960;е гг., И. Пригожий пришел к идеям синергетики (хотя вначале этот термин не использовал) из анализа химических реакций. Теоретической основой его моделей является нелинейная термодинамика. Пригожий исследовал диссипативные процессы, в результате которых из неупорядоченных однородных состояний под воздействием флюктуации могут возникать разрушения прежней и возникновения качественно новой организации за счет диссипации (рассеяния) энергии, использованной системой, и получения из среды новой энергии.

Синергетика развивается как самостоятельное научное направление. Однако в последнее время наблюдается все большее сближение теории систем и синергетики. В частности, синергетические исследования используются в теории систем при пояснении закономерности самоорганизации. В перспективе, по-видимому, на основе объединения теории систем и синергетики возможно становление теории развивающихся систем как интегральной концепции современной теории познания.

Теория систем и системология в большей мере используют философские понятия и качественные представления. Исследование операций, кибернетика, системотехника, напротив, имеют более развитый формальный аппарат, по менее развитые средства качественного анализа и постановки сложных задач с большой неопределенностью и активными элементами. На технические специальности в большей мере ориентированы системотехника и кибернетика.

Системный анализ использует примерно в одинаковых пропорциях концептуально-методологические представления (что характерно для философии и теории систем) и формализованные методы и модели (что характерно для специальных дисциплин).

Междисциплинарные направления имеют следующие особенности:

• 1) применяются в тех случаях, когда задача (проблема) не может быть сразу представлена с помощью формальных, математических методов, т. е. имеет место большая начальная неопределенность проблемной ситуации;
• 2) уделяют внимание процессу постановки задачи и используют не только формальные методы, но и методы качественного анализа, т. е. методы формализованного представления систем (МФПС) и методы активизации интуиции и опыта специалистов (МАИС);
• 3) опираются на философские концепции;
• 4) помогают организовать процесс коллективного принятия решения, объединяя специалистов различных областей знаний.

Особенностью системного анализа является наряду с рассмотренными то, что он:

• 1) требует обязательной разработки методики системного анализа, определяющей последовательность этапов проведения анализа и методы их выполнения, объединяющей методы из групп МАИС и МФПС, а соответственнои специалистов различных областей знаний;
• 2) исследует процессы целеобразования и разработки средств работы с целями (в том числе занимается разработкой методик структуризации целей);
• 3) использует основные понятия теории систем и методы исследования, основанные на расчленении большой неопределенности на более обозримые, лучше поддающиеся исследованию (что и соответствует понятию " анализ"), при сохранении целостного (системного) представления об объекте исследования и проблемной ситуации (благодаря понятиям " цель" и " целеобразование").

С помощью системного анализа можно обеспечить взаимодействие и взаимопонимание между специалистами различных областей знаний, участвующими в постановке и решении задачи, помочь исследователям организовать процесс коллективного принятия решения. Для реализации этого процесса нужно выбрать методики системного анализа, методы моделирования системы. А для обеспечения возможности сравнения методов и разработки рекомендаций по их выбору в конкретных условиях нужно принять или сформировать классификации систем, подходов к моделированию, методов отображения проблемных ситуаций и процессов принятия решений в системах различных классов.