Закономерности систем

Закономерности функционирования и развития систем (в более краткой формулировке - закономерности систем) - общесистемные закономерности, характеризующие принципиальные особенности построения и развития сложных систем.

Такие закономерности Л. фон Берталанфи вначале называл системными параметрами, а А. Холл - макроскопическими свойствами и закономерностями [19].

Закономерности систем условно разделяют на четыре группы: взаимодействия части и целого, иерархической упорядоченности, осуществимости и развития систем.

Закономерности взаимодействия части и целого.В процессе изучения особенностей функционирования и развития сложных открытых систем с активными элементами был выявлен ряд закономерностей, помогающих глубже понять диалектику части и целого в системе, чтобы учитывать их при принятии решений. Рассмотрим основные из этих закономерностей.

Закономерность целостности (эмерджентность) проявляется в системе в появлении (англ. emerge - появляться) у нее новых свойств, отсутствующих у элементов. Л. фон Берталанфи считал эмерджентность основной системной проблемой.

Проявление этой закономерности легко пояснить на примерах поведения популяций, социальных систем, а также технических объектов (свойства автомобиля отличаются от свойств узлов и деталей, из которых он собран). Чтобы глубже понять закономерность целостности необходимо учитывать следующие три аспекта:

1) свойства системы (целого) не являются простой суммой свойств составляющих ее элементов (частей);

2) свойства системы (целого) зависят от свойств составляющих ее элементов (частей);

3) объединенные в систему элементы, как правило, утрачивают часть своих свойств, присущих им вне системы, т. е. система как бы подавляет ряд свойств элементов; но с другой стороны, элементы, попав в систему, могут приобрести новые свойства.

Свойство целостности связано с целью, для выполнения которой создается система. При этом если цель не задана в явном виде, а у отображаемого объекта наблюдаются целостные свойства, можно попытаться определить цель или выражение, связывающее цель со средствами ее достижения (целевую функцию, системообразующий критерий), путем изучения причин появления закономерности целостности.

Наряду с изучением причин возникновения целостности, можно получать полезные для практики результаты путем сравнительной оценки степени целостности систем (и их структур) при неизвестных причинах ее возникновения. В связи с этим можно обратиться к закономерности, двойственной по отношению к закономерности целостности. Ее называют физической аддитивностью, независимостью, суммативностью, обособленностью.

Строго говоря, любая развивающаяся система находится, как правило, между состоянием абсолютной целостности и абсолютной аддитивности, и выделяемое состояние системы (ее «срез») можно охарактеризовать степенью проявления одного из этих свойств или тенденций к его нарастанию или уменьшению.

Для оценки этих тенденций А. Холл ввел две сопряженные закономерности, которые он назвал прогрессирующей факторизацией - стремлением системы к состоянию с все более независимыми элементами, и прогрессирующей систематизацией - стремлением системы к уменьшению самостоятельности элементов, т. е. к большей целостности.

Закономерности иерархической упорядоченности систем. Эта группа закономерностей тесно связана с закономерностью целостности, с расчленением целого на части. Однако она характеризует и взаимодействие системы с ее окружением - со средой (значимой или существенной для системы), надсистемой, подчиненными системами. Поэтому рассматриваемые ниже закономерности могут быть выделены в самостоятельный подраздел.

Коммуникативность. Эта закономерность составляет основу определения системы В. Н. Садовским и Э. Г. Юдиным, из которого следует, что система не изолирована от других систем, она связана множеством коммуникаций со средой, представляющей собой, в свою очередь, сложное и неоднородное образование, содержащее надсистему (систему более высокого порядка, задающую требования и ограничения исследуемой системе), подсистемы (нижележащие, подведомственные системы) и системы одного уровня с рассматриваемой.

Такое сложное единство со средой названо закономерностью коммуникативности, которая в свою очередь легко помогает перейти к иерархичности как закономерности построения всего мира и любой выделенной из него системы.

Иерархичность. Закономерности иерархичности или иерархической упорядоченности были в числе первых закономерностей теории систем, которые выделил и исследовал Л. фон Берталанфи. Он показал связь иерархической упорядоченности мира с явлениями дифференциации и негэнтропийными тенденциями, т. е. с закономерностями самоорганизации, развития открытых систем. На выделении уровней иерархии природы базируются некоторые классификации систем.

На необходимость учитывать не только внешнюю структурную сторону иерархии, но и функциональные взаимоотношения между уровнями обратил внимание академик В. А. Энгельгардт [7]. На примерах биологических организаций он показал, что более высокий иерархический уровень оказывает направляющее воздействие на нижележащий уровень, подчиненный ему. Это воздействие проявляется в том, что подчиненные члены иерархии приобретают новые свойства, отсутствовавшие у них в изолированном состоянии (подтверждение положения о влиянии целого на элементы), а в результате появления этих свойств формируется новый, другой «облик целого» (влияние свойств элементов на целое). Возникшее таким образом новое целое приобретает способность осуществлять новые функции, в чем и состоит цель образования иерархий. Иными словами, речь идет о закономерности целостности (эмерджентности) и ее проявлении на каждом уровне иерархии.

Эти особенности иерархических структур систем (или как принято иногда говорить иерархических систем) наблюдаются не только на биологическом уровне развития Вселенной, но и в социальных организациях, при управлении компанией, регионом, государством.

В силу закономерности целостности одна и та же система может быть представлена разными иерархическими структурами. Это зависит как от цели (разные иерархические структуры могут соответствовать разным формулировкам цели), так и от конкретных лиц, формирующих структуру.

Закономерности осуществимости систем. Проблема осуществимости систем является наименее исследованной. Рассмотрим некоторые из закономерностей, помогающие понять эту проблему и учитывать ее при определении принципов проектирования и организации функционирования систем управления.

Эквифинальность. Эта закономерность характеризует как бы предельные возможности системы. Л. фон Берталанфи, предложивший этот термин, определил эквифинальность как «способность в отличие от состояния равновесия в закрытых системах, полностью детерминированных начальными условиями, …достигать не зависящего от времени состояния, которое не зависит от ее начальных условий и определяется исключительно параметрами системы» [3, С. 42].

Потребность во введении понятия эквифинальности возникает, начиная с некоторого уровня сложности систем. Берталанфи не получил ответы на вопросы: какие именно параметры в конкретных условиях обеспечивают эквифинальность, как проявляется закономерность эквифинальности в сообществах, в организационных системах? Однако закономерность заставляет задуматься о предельных возможностях создаваемых предприятий, организационных систем управления отраслями, регионами, государством. В этой связи особый интерес представляют исследования возможных уровней существования социально-общественных систем.

На необходимость учитывать предельную осуществимость системы при ее создании впервые в теории систем обратил внимание У. Р. Эшби. Он сформулировал закономерность, известную под названием закон необходимого разнообразия [21].

Для задач принятия решений наиболее важным является одно из следствий этой закономерности, которое означает, что, создавая систему, способную справиться с решением проблемы, обладающей определенным, известным разнообразием (сложностью), нужно обеспечить, чтобы система имела еще большее разнообразие (знания методов решения), чем разнообразие решаемой проблемы, или была способна создать в себе это разнообразие (владела бы методологией, могла разработать методику, предложить новые методы решения проблемы).

Закономерность потенциальной эффективности. Развивая идею В. А. Котельникова о потенциальной помехоустойчивости систем, Б. С. Флейшман связал сложность структуры системы со сложностью ее поведения; предложил количественные выражения предельных законов надежности, помехоустойчивости, управляемости и других качеств систем; и показал, что на их основе можно получить количественные оценки осуществимости систем с точки зрения того или иного качества - предельные оценки жизнеспособности и потенциальной эффективности сложных систем [18].

Закономерности развития систем. В настоящее время все больше начинает осознаваться необходимость учета этих закономерностей.

Историчность. Очевидно, что любая система не может быть неизменной во времени. Системы возникают, развиваются, функционируют и когда-то все же погибают. Но трудно эти периоды жизненного цикла систем практически определить. Нелегко учитывать, что время является непременной характеристикой системы, что каждая система подчиняется закономерности историчности и что эта закономерность - такая же объективная, как целостность, иерархическая упорядоченность и др.

Закономерность самоорганизации. В числе основных особенностей самоорганизующихся систем с активными элементами специалисты называют способность противостоять энтропийным тенденциям, способность адаптироваться к изменяющимся условиям, преобразуя при необходимости свою структуру и другие. В основе этих, внешне проявляющихся способностей, лежит более глубокая закономерность, базирующаяся на сочетании в любой реальной развивающейся системе двух противоречивых тенденций: с одной стороны, для всех явлений, в том числе и для развивающихся, открытых систем справедлив второй закон термодинамики (второе начало), т. е. стремление к возрастанию энтропии; а с другой стороны, наблюдаются негэнтропийные тенденции, лежащие в основе эволюции.

При моделировании негэнтропийных тенденций в технических системах Я. З. Цыпкин ввел понятие адаптивности и разработал теорию адаптивных систем. Первоначально этот термин был перенесен и на организационные системы. Однако удобнее оказалось для таких систем ввести термин повышение организованности, порядка и назвать закономерность проявления негэнтропийных тенденций закономерностью самоорганизации.

Важные результаты в понимании закономерности самоорганизации получены в исследованиях, которые относят к развивающейся науке, называемой синергетикой.

Изложенные представления и понятия, сложившиеся в области теории систем к настоящему времени у ведущих ученых и приведенные в их работах, будут в дальнейшем использоваться автором при описании и исследовании социальных систем в качестве общей теоретической основы.