Очерки2008.Венедиктов

ГЛАВА 1	Системы	ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения	39
	и системный подход

Во-первых, П.К. Анохин настойчиво поднимал кардинальный философский вопрос о законах, которые лежат в основе того парадоксального факта, что явления различных классов в технике, живой природе и человеческом обществе развиваются и функционируют на основе одних и тех же принципов. «Если принять наиболее устоявшееся определение кибернетики как науки об управлении в живых и механических системах, то возникает вопрос, кому же необходимо это управление, как вообще могла возникнуть сама необходимость управления в качестве организационного принципа жизни? Если принять другое обычное определение кибернетики как науки о преобразовании информации в живых и биологических системах, то возникает вопрос: а что такое информация и чем вызвана необходимость ее преобразования? Где родилась первичная информация, почему она должна преобразовываться и по каким именно законам? Если же обратиться к центральному пункту кибернетического мышления – к наличию у всех классов явлений обратной связи, что является «душой» кибернетики, то возникает вопрос, почему же обратная связь стала такой универсальной закономерностью, пригодной и для машины, и для механизмов, и для общества, при каких условиях и когда эта закономерность могла возникнуть в истории Земли?»

Универсальным ключом в современной науке стала, по мнению П.К. Анохина, именно система, которая позволяет понять огромное разнообразие фактических результатов, полученных в разных науках. Он выделял несколько характеристик, которые обязательно присущи любой системе, прежде всего, представление о самоуправлении, означающее, что функционирование системы или взаимодействие ее частей заканчивается какимлибо полезным для системы результатом, причем в управляющий центр обязательно поступает обратная информация о степени полезности этого результата. Иными словами, речь идет не о простом взаимодействии (именно в этом слабость теории Л. Берталанфи), а об интегрировании активности всех компонентов в одном направлении, ведущем к достижению необходимого в данный момент и специфичного для системы приспособительного полезного результата. У системы нет другого пути для упорядочения работы компонентов, кроме фокусирования всех намерений и действий составляющих ее единиц на конечном результате.

Во-вторых, П.К. Анохин писал, что «опережающее отражение является одной из форм отражения, в процессе которого, вскрывая опыт прошлого, организм активно приспосабливается к предстоящим событиям. Условный рефлекс является наивысшей формой этой изначальной закономерности всего живого». На более высоких ступенях эволюции отражение вылилось в способность мозга быстро забегать вперед в будущее в ответ на стимул, действующий только в настоящем. Эта способность «проявляется в самых

40 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

разнообразных формах и, по сути дела, определяет формирование непрерывного опережающего «прожектора», освещающего все возможные перспективы нашего сознательного поведения» вплоть до непосредственного воздействия на внешний мир с целью его преобразования11.

В-третьих, для удовлетворения потребностей в необходимых для поддержания жизни веществе, энергии и информации из внешней среды и сохранения своей целостности и внутренней организации живые существа и их популяции создают бесчисленные иерархии функциональных систем

– «динамических, избирательно объединенных соответствующей потребностью организма центрально-периферических организаций, деятельность которых направлена на достижение полезного для системы и организма в целом приспособительного результата».

П.К. Анохин видел в функциональной системе универсальную модель для понимания, системного анализа и построения любой системы в ее неразрывном единстве и взаимодействии с другими системами и окружающим неорганическим и органическим миром. Число функциональных систем, то есть количество возможных сочетаний морфологических структур и клеток организма практически бесконечно. Подчеркивая это, П.К. Анохин ссылался на сложность головного мозга и иллюстрировал трудности математического моделирования сложных систем моделью Эшби с электрическими лампочками общим число 400 штук (на площадке 20 х 20)12.

В-четвертых, П.К. Анохин сформулировал концепцию о структуре поведенческого акта любой системы, о чем уже сказано выше.

Развитие системного подхода

Термины «системы», «системный подход», «системный анализ», «системное моделирование» и другие получили широкое распространение за рубежом и в нашей стране в 1960 – 1970-е гг. в связи с осознанием целого ряда актуальных комплексных – междисциплинарных и глобальных – проблем общемирового социально-экономического, научно-технического и демографического развития и реальных угроз для выживания человечества.

Одновременное развитие вычислительной техники позволило ученым ряда стран, отмечавшим экспоненциальный рост промышленного производства, транспорта и связи, развития науки и техники, числа ученых, публикаций, информации, анализировать, а затем и моделировать глобальные процессы и явления, поражаться тому, что все эти кривые приводили к абсурду или бесконечности в очень короткие сроки, обычно – уже к концу ХХ столетия. Общая тревога за будущее человечества привела к объединению целого ряда выдающихся ученых и экспертов под эгидой созданного в 1968 г. по инициативе А. Печчеи и других «Римского клуба», а затем – и Международного института прикладного системного анализа

ГЛАВА 1	Системы	ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения	41
	и системный подход

(МИПСА/IIASA) в Лаксенбурге (1972 г.).

В нашей стране развитию работ по глобальному моделированию и развитию способствовала деятельность Комитета по системному анализу АН

СССР (КСА), а также создание в 1976 г. в Москве Всесоюзного научно-ис- следовательского института системных исследований (ВНИИСИ) ГКНТ и АН СССР (с 1992 г. – Институт системного анализа РАН) для комплексного исследования научно-технических и социально-экономических проблем, имеющих большое народно-хозяйственное значение и требующих междисциплинарных методологических подходов. Руководителями института были последовательно Д.М. Гвишиани, С.В. Емельянов, Ю.С. Попков.

Появилось много интересных работ по системному подходу и системному анализу, их месту в науке и в управлении обществом (И.В. Блауберг, Э.Г. Юдин, В.Н. Садовский, В.П. Кузьмин, Д.М. Гвишиани, И.Т. Фролов, Д.А. Урсул, А.Н. Аверьянов, Б.З. Мильнер и другие). В рамках входящего в КСА Совета по системному анализу в биологии и медицине развернулось сотрудничество врачей, организаторов здравоохранения и математиков (А.С. Киселев, Е.Н. Шиган, М.С. Бедный, А.М. Петровский, А.А. Клементьев, П.И. Кицул, Л.А. Дартау и другие, включая автора этих строк).

За прошедшие годы изучение и анализ систем в живой и неживой природе значительно расширились. Сформировался целый комплекс научных направлений и методов, в целом объединяемый понятием системного подхода и включающий системный анализ (выявление, исходя из представлений о системной иерархичности мира, систем по их целям (системообразующему фактору), системное моделирование и прогнозирование, конструирование систем и системное управление сложными процессами и явлениями (системами).

Правда, вопрос о месте системного подхода и системного анализа в общей системе наук долго вызывал споры и противоречия. Одни считали его важным методологическим направлением в изучении сложно организованных объектов действительности и в решении глобальных проблем (продовольствие, экология, энергетика и другие), другие напоминали, что К. Маркс первым разработал философский принцип системности, рассматривая общество как органическое целое, как сложную развивающуюся систему13. Но хотя системный подход является естественным продуктом прогресса научного знания и его зачатки прослеживаются далеко в историю, еще столетие назад системный подход не мог быть методологически самостоятельным, и К. Маркс, Ф. Энгельс и В.И. Ленин не пользовались, да и не могли пользоваться специфическим понятийным аппаратом системных исследований, который начал оформляться лишь во второй половине ХХ в.

42 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

По мнению В.Г. Афанасьева, системный подход являет собой именно грань, сторону, момент марксистской методологии, конкретизацию и углубление диалектико-материалистического учения во взаимной связи и развитии предметов и явлений действительности. По существу, системный подход – диалектический и материалистический метод, но отличается от диалектики специфической методологией, аппаратом познания.

Системный анализ

Важнейшей составной частью системного подхода к изучению сложноорганизованных динамических систем является системный анализ, причем оба эти понятия одними авторами сплошь и рядом применяются как синонимы, тогда как другие называют системный подход общенаучной методологией, а системный анализ – конкретным применением экспериментальных методологий системных исследований.

Т. Уотермен считал, что системный анализ – это последовательное применение аналитических и модельных методов, пригодных для изучения сложных систем с большим числом переменных, которые могут быть вначале измерены весьма неточно или даже оставаться неидентифицированными. В зависимости от имеющихся данных и целей анализа можно использовать любой из широкого диапазона специальных методов исследования (а чаще

– несколько таких методов одновременно) – от теории информации и кибернетики до моделирования на вычислительных машинах и многомерного статистического анализа. Е.Н. Шиган определял системный анализ как «методологию комплексного изучения системы (объекта, службы, процесса) как единого целого, ее целей, функций, структуры, организации, выявление положительных и отрицательных сторон системы и разработки мероприятий для ее коррекции на основе использования различных наук, математических методов и вычислительной техники».

Так или иначе, можно сказать, что системный анализ – современный метод изучения сложных динамических систем в природе, технических устройствах, живых организмах и в человеческом обществе. Он включает: а) выделение цели системы, или конечного приспособительного результата, как системообразующего фактора; б) выявление всех компонентов системы и их взаимосвязей и в) оценку, количественную и качественную, этих взаимосвязей.

На основании результатов системного анализа и моделирования можно перейти и к системному синтезу, к построению новых реально функционирующих систем или их идеальных проектов14.

И системный подход, и системный анализ находят себе место в общенаучном слое между философским и частно-научными уровнями познания нового. Они являются основой перехода от многодисциплинарных иссле-

ГЛАВА 1	Системы	ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения	43
	и системный подход

Системный анализ требует:

1)правильного определения границ изучаемой целостной или функциональной системы по ее конечному результату как главному системообразующему фактору, так как даже хорошие промежуточные или частичные результаты могут в конечном счете обернуться вредом для всей системы, как оборачивается гибелью для организма рассогласование деятельности его внутренних органов;

2)выявления всех компонентов целостной или функциональной системы, качественного и количественного определения и анализа их взаимосвязей до нужной степени дезагрегации;

3)воспроизводства системы в меньших или упрощенных масштабах, то есть ее моделирования, проходящего через несколько фаз от создания вербальной или концептуальной модели, до блок-схемы, ее математического выражения, имитационной модели и т.д.;

4)проверки вариантов развития системы на построенной модели;

5)разработки на основании полученных результатов предложений о внесении поправок в реально управляемую или изучаемую социальную, биологическую или иную систему.

дований объектов к поистине комплексным междисциплинарным исследованиям, когда на деле обеспечивается не только взаимообмен информацией, но и интеграция, и органическая взаимосвязь разных дисциплин, методов и отраслей науки. Это результат усиления взаимодействия между частными науками и философией, возросшего интереса к общенаучным формам и средствам познания, которые, не будучи философскими, тем не менее широко используются в различных областях науки, выходя за пределы породившей их отрасли: математики, кибернетики, семиотики, моделирования, символической логики и прочих.

А.Н. Аверьянов различает философский, общенаучный и конкретно-на- учный уровни методологии познания и подчеркивает общенаучный характер системного, структурно-функционального, кибернетического и других методов, которые с разных сторон прокладывают пути к познанию истины. Основная задача системного подхода и системного анализа состоит в формировании методологии и общей стратегии экспериментальных исследований сложных динамических систем, а их место и связь с общенаучными и специально-научными методами иллюстрируется на рисунке 5.

44 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

Рисунок 5. Место системного подхода в структуре научных знаний

	Уровень по-	Онтология	Гносеология	Практика
	знания
	Общенаучный	Диалектический матери-	Диалектическая	Социально-историческая
	(философия)	ализм	логика	практика
	Интернаучный (си-	Общая теория систем	Системный анализ, мо-	Управление сложными
	стемный подход)	Онтология систем	делирование, синтез	динамическими системами
	Частно-научный	Конкретные биологические,	Специфические	Управление конкретными
				биологическими, соци-
	(частные систем-	социальные, технические	методы изучения кон-
				альными, техническими
	ные методы)	системы и подсистемы	кретных систем
				системами

Развитие ЭВМ сделало системный подход реальным.

Повторим, что системный подход по существу – это естественнонаучное мышление, усвоенное уже давно, присущее в особенной степени врачам, вынужденным распознавать и лечить человеческие недуги часто при отсутствии полных знаний об их причинах и механизмах развития. Вместе с тем общебиологические и медицинские истоки системного подхода, вероятно, еще долго не вышли бы за пределы биологии, если бы не совпавший с ними по времени бурный рост математической науки, вычислительной техники и автоматизации ряда производственных и управляющих процессов.

Бурное развитие информатики в ее теоретических, методологических и прикладных аспектах, математического анализа стохастических процессов, теория алгоритмов и целый ряд других достижений науки и техники подвели под системный подход, системный анализ и моделирование сложных процессов принципиально новую методологическую базу, во много раз усилили разрешающие способности этого метода, сделали реальным то, что выдающиеся мыслители и ученые прошлого могли лишь ощущать интуитивно и предвидеть лишь в качественных категориях.

Менее чем за 50 лет компьютер из громадного арифмометра, предназначенного для ускорения расчетов при проектировании военной техники, превратился в мощный фактор развития цивилизации. По своему воздействию на человеческую культуру компьютер можно без всякого преувеличения сравнить с алфавитом и книгой. До настоящего времени сменилось уже пять условных поколений ЭВМ.

Бурный научно-технический прогресс в этой сфере продолжается. Уже появились мощнейшие суперкомпьютеры, объединяемые в сети, производство и развитие информационных и коммуникационных технологий (ИКТ) четко обозначило движение к формированию информационного общества. Впереди маячат микрокомпьютеры на базе нанотехнологий и биокомпьютеры из молекул ДНК и ферментов15. И очень вероятно, что когда нынешние компьютерные технологии подойдут к физическим границам своих возмо-

ГЛАВА 1	Системы			ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения				45
	и системный подход
				Таблица 2.
			Поколения ЭВМ
		I поколение	II поколение		III поколение	IV поколение	V поколение
Год появления		1946	1958		1964	1979	1990
Быстродействие,		5	200		2	400	100
число операций
		тысяч	тысяч		миллиона	миллионов	миллиардов
в секунду
Тип архитектуры		Последова-	Последова-		Последова-	Последова-	Параллельный
		тельный	тельный		тельный	тельный
					Транзистор,	Транзистор,	Транзистор на
			Транзистор,			большая	основе галлия,
Элементная					интегральная
		Лампа	печатная			интегральная	сверхскорост-
база					схема, микро-
			плата			схема, микро-	ные и сверхбольшие
					процессор
						процессор	интегральные схемы

ностей, у них появятся достойные преемники. Ведь ДНК – самая совершенная молекулярная информационная технология, созданная непосредственно природой и присутствующая в каждой клетке любого живого существа. Осталось научиться ею управлять.

В медико-биологической науке и в здравоохранении компьютеры используются при системном анализе биологических и физиологических систем и их параметров, а также при изучении социальных систем и управлении ими, когда в силу необычайной сложности как внешних факторов, так и больших функциональных систем организма одного лишь личного опыта и интуиции врачу и организатору здравоохранения недостаточно.

К компьютеризируемым элементам медицинских решений относятся: получение информации о проблемной ситуации и ряде аспектов анализа данных, хранение и быстрая мобилизация накопленных медицинских знаний, сведений об имеющихся ресурсах, алгоритмах решения аналогичных проблем. Все данные могут быть поданы в таком виде, который требуется для принятия решения (исключаются все избыточные данные). Более того, на этой основе могут быть рассчитаны разные прогнозы развития проблемной ситуации, последствия альтернативных решений или действий.

Однако принятие решений на основе только компьютерных данных невозможно, ибо тут еще нет чисто человеческих факторов, к которым относятся: целеполагание (сознательное определение цели, осознанное стремление к ней), желание и полномочия (и даже обязанность) принять требующиеся для достижения цели решения, а также необходимость взять на себя всю ответственность за принятое решение и за его возможные положительные или отрицательные последствия. Именно эти аспекты позволяют увидеть проблему изнутри, найти единственно правильное ее решение. Только при сочетании всех компьютеризированных и человеческих компонентов может быть сознательно и с большой степенью надежности принято решение на каждом уровне организации общества.

46 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

Трудности и ошибки системного подхода

Использование системного подхода на практике требует достаточных знаний, квалификации, научной и методологической зрелости и культуры. Попытки обойтись без овладения этой трудной наукой и искусством не могут окончиться ничем, кроме неудачи. Возможны и ошибки, в том числе и весьма типичные:

•Недооценка сложности и интернаучного характера системного подхода и системного анализа. Отсюда – неумение выделить изучаемую систему по ее главному системообразующему фактору, неправильное определение границ и/или формально-упрощенное понимание задач системы. Следствием этого становятся многочисленные попытки управлять «несистемами» (например, «несистемой» здравоохранения в США).

•Непонимание тесных связей системного подхода с более высоким уровнем познания (философским), а с другой стороны – с частно-научной системной методологией нередко приводит к неправильному определению внутренних механизмов управления данной системы. Отсюда попытки управления лишь по внешним симптомам поведения системы, недоучет ее внутренних закономерностей и т.п. Например, симптоматическое, а не этиопатогенетическое лечение заболеваний. Или литературный пример

– три способа управления сложными процессами, описанные Л.Н. Толстым в «Войне и мире»16.

•Часто глубине и сложности системного подхода не уделяется должного внимания, а системно-аналитическая методология подменяется терминологическим жонглированием. В самом деле, поскольку «азбука» системного подхода на первый взгляд проста (структура поведенческого акта, понятие об управляемом объекте и органе управления, о прямой и обратной связи и информации и т.д.), то возникает искушение использовать эту терминологию применительно к привычным ситуациям, не задумываясь, насколько эта терминология действительно отражает суть дела. А разница между азбукой и текстом, который написан с помощью тех же букв, нередко громадная. Это разница между букварем и той же «Войной и миром» или глубоким философским трактатом.

•Всеобщее признание необходимости использования количественных методов в медицине подчас приводит к переоценке чисто математического моделирования сложных биологических и/или социальных процессов. Между тем эти «гуманитарные» процессы с трудом поддаются вынужденно упрощенному математическому описанию. И это не недостаток знаний у ученых-гуманитариев, а отражение сложности изучаемых ими объектов17. Именно поэтому необходимо глубоко понимать суть концептуального описания биологических структур и функций, уровней организации жизни, концептуальных и структурных моделей. Попытки перескочить через это опи-

ГЛАВА 1	Системы	ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения	47
	и системный подход

сание (то есть понимание) непосредственно к математике обычно приводит к тому, что математики – как теоретики (просчитывающие то, что можно, так, как нужно), так и прикладные (просчитывающие то, что нужно, так, как можно) чрезмерно упрощают изучаемые ими объекты, а потом удивляются, почему их изящные формулы не удовлетворяют потребителя – людей, реально управляющих биологическими системами или социальными организациями.

•Эта же ошибка имеет обратную сторону. Нередко специалисты-медики проявляют некий гуманитарный снобизм, заявляя о невозможности применения системных и математических методов для описания науки и искусства врачевания. По существу, этим прикрывается неумение или нежелание реально овладеть системной методологией, которая необязательно требует только знания высшей математики, а имеет целый ряд уровней системного мышления и анализа.

•Ошибки и неудачи в использовании системного подхода нередко связаны с недооценкой трудностей реального комплексирования усилий медиков, социологов, математиков, программистов, техников и других специалистов, с нетерпеливыми попытками одним махом преодолеть их разногласия или недостаточное взаимное понимание. Здесь вновь и вновь повторяется крыловская ситуация с возом, который «лебеди», «раки» и «щуки» пытаются тянуть в разные стороны. Системный подход не терпит подчинения одних специалистов другим, недооценки важности методологии каждого из них. Он требует упорной совместной работы, взаимопонимания и взаимообогащения. Только тогда он даст желаемый результат18 .

•Наконец, неудачи и задержки в использовании системного подхода могут быть связаны и с определенной боязнью скачка от теоретической схемы, теории или модели к практике управления сложными системами, явлениями или процессами. И сами теоретики, и лица, принимающие решения и несущие ответственность за последствия этих решений, как бы опасаются, а получится ли что-либо реальное из применения системного анализа и прогнозирования, тем более если рекомендации системных специалистов противоречат прошлому опыту и интуиции руководителей. Эта неуверенность в будущем результате порождает две крайности – преувеличенные надежды на гарантированное системное решение и неверие в такого рода рекомендации. Между тем задачей системного моделирования, анализа и прогнозирования является не столько поиск единственно возможного варианта действий (в сложных случаях это решение всегда остается за человеком), сколько выработка разнообразных прогнозов или сценариев развития ситуаций при тех или иных вариантах действий.

При этом может оказаться (более того, этого нужно ожидать), что те или иные решения могут привести к нелепым или абсурдным результатам при

48 ВенедиктовД.Д.Очеркисистемнойтеорииистратегииздравоохранения ГЛАВА 1 Системыи системный подход

машинном пересчете их последствий. Но эти результаты могут дать дополнительный толчок к мышлению лицам, принимающим решения, помогут найти неожиданную форму действия, не предусмотренную ни одним из вариантов. Иными словами, не надо бояться перехода от теории или модели к практике, если видеть с самого начала большие разрешающие возможности и вместе с тем значительные ограничения системного моделирования реальных процессов, особенно протекающих медленно, инерционно, с большим временным лагом.

Ибо мы никогда не будем знать всех объективных свойств изучаемых системных объектов. Наши представления о них всегда будут не абсолютными, а относительными, субъективными и ограниченными, да и в реальной жизни для реального экспериментирования с реальными системами всегда будут существенные ограничения во времени, средствах, масштабах действий. И вместе с тем у человека всегда останется необходимость целесообразно, с максимально возможной надеждой и/или уверенностью в успехе управлять этими реальными системами. И тут системный подход открывает немыслимые до сих пор возможности и перспективы, но только при условии системности в подходе к нему самому.

Что же дает системный подход в науке?

Кажущаяся простота системного подхода порой вызывает вопрос: а что нового принес системный подход и анализ в медицинскую науку и здравоохранение, да и в науку вообще?

Здесь можно отметить прежде всего появившуюся возможность уже не только качественного понимания единства природы и общества, но и количественного анализа разных аспектов этого единства. Ибо человеческие популяции и их количественные и качественные характеристики на всех уровнях нельзя рассматривать в отрыве от ареала и среды их обитания, вне их взаимодействия между собой, а также с окружающей природой в трех главных сферах: общественного производства, социального бытия и интеллектуально-духовной деятельности. Окружающая среда для индивида, семьи и общины – это локальные условия жизни, труда и быта, для нации

– ландшафт, климат, флора и фауна, энергетические и другие ресурсы занимаемой ею территории, для человечества – планета Земля19.

Подводя итог, скажем, что системный подход означает изучение мира как иерархий сложных систем, целостных и функциональных, находящихся между собой в сложных взаимоотношениях и обменивающихся веществом, энергией и информацией. Из разных сложных и динамичных форм движения материи только биологическая форма движения антиэнтропийна, то есть идет по пути усложнения и развития (эволюции). Жизнь – это не только обмен веществ, но и удовлетворение потребностей, из которых первейшая