МЕЖРЕГИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРСОНАЛОМ

Ю. П. Сурмин

ТЕОРИЯ СИСТЕМ И СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ

Учебное пособие

Киев 2003

ББК

14я73 С 90

Рецензенты: А. В. Решетниченко — д-р филос. наук, проф. А. С. Токовенко — д-р филос. наук, проф.

Одобрено Ученым советом Межрегиональной Академии управления персоналом (протокол № 6 от 30.09.02)

Сурмин Ю. П.

С 90 Теория систем и системный анализ: Учеб. пособие. — К.: МАУП, 2003. — 368 с.: Библиогр. в конце глав. ISBN 966-608-290-Х

В учебно-методическом пособии раскрыты теория систем, системный подход и системный анализ, которые составляют важнейшее достижение ме­тодологии ХХ ст. Рассматривается история возникновения системных идей, определяются основные понятия теории систем, раскрывается содержание системного анализа, его технология.

Для студентов, преподавателей и аспирантов, а также всех, кто интересу­ется вопросами системной методологии.

ББК 14я73

ISBN 966-608-290-Х

© Ю. П. Сурмин, 2003

© Межрегиональная Академия

управления персоналом

(МАУП), 2003

ВВЕДЕНИЕ

Система — слово греческое, буквально означает целое, состав­ленное из частей. В другом значении — порядок, определенный пра­вильным расположением частей и их взаимосвязями. В настоящее время термин "система" относится к наиболее употребляемых. Это объясняется тем, что за ним стоит развитая методологическая тра­диция, которая характер из ирует сложившийся в течение всей интел­лектуальной истории человечества, и особенно в последние десяти­летия, очень эффективный стиль мышления. Системное мышление — это мышление современного человека. Что оно означает? Углублен­ный ответ на данный вопрос можно получить, прочитав эту книгу. Если же отвечать обобщенно, то системный стиль мышления, или системный подход? представляет собой специфическое содержание, аспект, принцип мышления, при котором категория "система" при­меняется в качестве метода, инструмента познания.

Термин "системный подход" содержательно отражает группу ме­тодов, с помощью которых реальный объект описывается как сово­купность взаимодействующих компонентов. Эти методы развивают­ся в рамках отдельных научных дисциплин и общенаучных концеп­ций, являются результатом их междисциплинарного синтеза. Использование системного подхода в науке стимулируется также ус­пехом частных системных теорий в других областях знаний, разви­тием кибернетики и общественных наук.

Системный подход — эффективный способ мыслительной деятель­ности, обеспечивший значительные открытия в науке, изобретения в технике и достижения в производстве во второй половине ХХ ст. Это предопределяет постоянное внимание к нему со стороны интел­лектуалов. Без владения этим методом невозможны творческая са­мореализация, профессиональная деятельность. Вместе с тем возрас-

тающая потребность в системном мышлении требует специального изучения в высших учебных заведениях дисциплины "Теория систем и системный анализ". Однако сама теория систем недостаточно сис­тематизирована и подготовлена для преподавания.

Данное учебное пособие представляет собой один из возможных вариантов изложения курса "Теория систем и системный анализ". По нашему мнению, в странах СНГ наблюдается серьезный кризис образования, который заключается в том, что оно ориентировано на знания, умения и навыки, но не на понимание. Схема хороша для подготовки промышленного рабочего, водителя, летчика, но мало­эффективна в обучении инженера, менеджера, экономиста, социоло­га и т.п., поскольку в этих профессиях важны не просто знания, а их системность и понимание. Скорее всего здесь будет эффективна фор­мула — знание, понимание, умение. Она акцентирует внимание не на том, чтобы знать, а чтобы понимать и понимаемое применять. Современное же обучение напоминает хождение вокруг предмета и бесконечное его описание. От этого понимание предмета изменяется очень медленно, а знание остается поверхностным. И жизнедеятель­ность студента превращается либо в затянувшийся отдых, а с ним и в замедленное интеллектуальное развитие, либо в каторгу запомина­ния, на которую толкает рост профессиональной информации. В учебниках очень мало внимания уделяется методам науки, особен­ностям ее парадигмы, доминирует ориентация на описательные зна­ния. Отсюда в образовании постоянно обостряется потребность в освоении студентами методов. Предлагаемая книга представляет со­бой попытку уменьшения методологического дефицита посредством подробного изложения только одного метода — системного подхо­да в качестве главного достижения методологии.

Без системного подхода не обходится ныне ни одна сфера высо­копрофессиональной деятельности. Можно с уверенностью конста­тировать, что многие ошибки в управлении государством вызваны тем, что государственные служащие и служащие местного самоуп­равления не владеют ни теорией систем, ни системным анализом. Важные решения принимаются нередко по принципу подброшенной монеты, без видения их воздействия на различные подсистемы слож­ного и взаимосвязанного общественного организма. Экономика и ее важнейшие составляющие бизнес и финансы отличаются незначи­тельным инновационным тонусом, который сдерживается самим

персоналом. Менеджеры, руководители фирм, директора предприя­тий, финансисты практически не знакомы с принципами управления сложными саморазвивающимися системами. Задачи, которые ста­вит перед ними жизнь, не решаются только потому, что они не мо­гут понять их и сформулировать в системных категориях. Трагичес­кие последствия природных, экологических и техногенных катаст­роф в значительной мере обусловлены не просто непониманием системности, а неспособностью воплотить идеи в такие действия, которые не нарушали бы системные законы природы и общества.

Объектом осмысления в учебном пособии выступают системы, а предметом — основные идеи теории систем и системного анализа. Мир систем изучается людьми с глубокой древности. Элементы си­стемного мировоззрения возникли уже в античном мире. В течение всей истории развития науки, образования да и культуры в целом человечество накопило огромное богатство системных идей, кото­рые разбросаны в различных сферах научного знания. Это знание нуждается в переосмыслении и интеграции.

Системный подход относится к числу, как это ни парадоксально, немногочисленных, но удивительно плодотворных интеллектуаль­ных изобретений человечества, без применения которого немысли­ма успешная профессиональная деятельность практически в любой сфере. Владение системным анализом, системным моделированием и конструированием, системной практической деятельностью — высшая характеристика мыслительной культуры человека. Немало­важно, что любому специалисту приходится "иметь дело" с систе­матизацией информации, системными исследованиями, которые можно осуществлять только обладая специальными знаниями и на­выками.

Поэтому цель пособия сводится не только к тому, чтобы методи­чески представить уже готовое знание о системах. Она заключается в том, чтобы выделить все аспекты системности, осмыслить тенден­ции ее развития, интегрировать различные аспекты системного зна­ния, которые разбросаны в научных источниках, а также описать те положения теории систем, которые еще не получили развитие.

Таким образом, основные цели учебного пособия: • познакомить читателей с многообразным и сложным научным

знанием о системах различной природы, расширить эрудицию в

понимании разных аспектов системности. Показать сложность и эффективность этого знания, выделить основные тенденции его развития;

• раскрыть возможности системного подхода в научном исследо­ вании, анализе, инженерной и управленческой деятельности, т.е. в любой сфере социальной жизни;

• дать представление о понятийно-категориальном аппарате сис­ темного подхода, что реализуется посредством подробного ос­ мысления основных категорий в главах книги и предметного указателя в ее конце;

• раскрыть культуру системного анализа, исследования, мысли­ тельной деятельности, использование которой может существен­ но повысить эффективность профессиональной деятельности;

• помочь овладеть некоторыми технологиями системного анализа и их применением на практике.

В данном учебном пособии использованы идеи многих ученых. С благодарностью хочется отметить интересные работы В. Г. Афа­насьева, В. М. Глушкова, В. П. Кузьмина, Ю. Г. Маркова, И. Б. Но­вика, Л. А. Петрушенко, В. Н. Садовского, М. И. Сетрова, В. Н. Спицнаделя, В. С. Тюхтина, А. И. Уемова, Э. Г. Юдина и др.

ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И СТАНОВЛЕНИЯ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА

1.1. Сущность и основные характеристики системности

Характеристика основных аспектов системности

Тот, кто начинает осваивать идеи теории систем, сразу сталкива­ется с проблемой изначальной неопределенности в понятиях. До­вольно часто в литературе используются такие понятия, как "сис­темный подход", "теория систем", "системный анализ", "принцип системности" и др. При этом их не всегда различают и часто приме­няют как синонимы.

По нашему мнению, наиболее общим понятием, которое обозна­чает все возможные проявления систем, является "системность". Причем в этом термине заключается два смысла. Первый составляет отождествление системности с объективным, независимым от чело­века свойством действительности. Такое понимание делает ее онто­логическим, объективно-диалектическим свойством всего сущего. Другой под системностью подразумевает накопленные людьми представления о самом свойстве, т.е. она представляет собой гносео­логическое явление, некоторые знания о системах различной природы.

Гносеологическая системность — довольно сложное и много­образное явление, проявляющася в трех аспектах (рис. 1).

1. В системном подходе как принципе познавательной и практи­ческой деятельности людей. Термин "подход" означает совокуп­ность приемов, способов воздействия на кого-нибудь, в изучении че­го-нибудь, ведении дела и т. д. В этом смысле подход — скорее не де­тальный алгоритм действия человека, а множество некоторых обобщенных правил. Это лишь подступ к делу, но не модель самого дела. Поэтому системный подход можно рассматривать как прин­цип деятельности. Ведь под принципом понимается наиболее общее правило деятельности, которое обеспечивает его правильность, но не гарантирует однозначность и успех. Системный подход следует рассматривать как некоторый методологический подход человека к действительности, представляющий собой некоторую общность принципов. Это по сути дела системная парадигма, системное миро­воззрение. Назначение системного подхода заключается в том, что он направляет человека на системное видение действительности. Он заставляет рассматривать мир с системных позиций, точнее — с позиций его системного устройства.

Системный подход состоит в том, что любой более или менее сложный объект рассматривается в качестве относительно самостоя­тельной системы со своими особенностями функционирования и развития. Основываясь на идеях целостности и относительной неза­висимости объектов, находящихся в целостном мире, принцип системности предполагает представление исследуемого объекта как некоторой системы, характеризующейся:

• элементным составом;

• структурой как формой взаимосвязи элементов;

8

• функциями элементов и целого;

• единством внутренней и внешней среды системы;

• законами развития системы и ее составляющих.

Как пишет А. Н. Аверьянов [1, с. 9], системное познание и преоб­разование мира предполагают:

• рассмотрение объекта деятельности (теоретической и практичес­ кой) как системы, т.е. как ограниченного множества взаимодей­ ствующих элементов;

• установление состава, структуры и организации элементов и час­ тей системы, обнаружение ведущих взаимодействий между ними;

• выявление внешних связей системы, выделение главных;

• определение функций системы и ее роли среди других систем;

• анализ диалектики структуры и функций системы;

• обнаружение на этой основе закономерностей и тенденций разви­ тия системы.

Можно согласиться с А. Н. Аверьяновым, что принцип системно­го познания не подменяет диалектику, а представляет собой даль­нейшее раскрытие и обогащение таких диалектических принципов, как всеобщая связь и взаимодействие, развитие и др.

2. В теории систем, или научном знании о системах, которое ха­ рактеризуется своими гносеологическими возможностями. Теория систем объясняет происхождение, устройство, функционирование и развитие систем различной природы. Это — не просто мировоззре­ ние, а строгое научное знание о мире систем.

3. В системном методе и его разрешающих способностях. Сис­ темный метод выступает как некоторая интегральная совокупность относительно простых методов и приемов познания, а также преоб­ разования действительности.

Составляющие системности реализуют специфические функции. Так, системный подход, будучи принципом познания, выполняет ориентационную и мировоззренческую функции, обеспечивает не только видение мира, но и ориентацию в нем.

Системный метод реализует познавательную и методологичес­кую функции, а системная теория — объясняющую и систематизиру­ющую. Таким образом, системность выступает в качестве инстру­мента познавательной деятельности, значительного арсенала конк­ретных методов познания всего сущего. Системная теория как

знание о системах накапливает их, приводит в порядок и использует для объяснения систем различной природы.

Развитие аспектов системности особенно интенсивно началось со второй половины ХХ ст. Значительную роль в этом сыграла научно-техническая революция. Многообразные и кардинальные открытия в области науки в значительной степени были вызваны системным мировоззрением и широким применением системного анализа. По­следовавшая за научной техническая революция также была обу­словлена системным подходом в создании технических нововведений. Наконец, успехи производства также обусловлены системностью.

Можно с уверенностью констатировать, что ХХ в. был не только веком покорения атома и сотворения компьютера. Главное его до­стижение — создание системного мировоззрения, системного мето­да получения знаний, которые в конечном итоге предопределили и мирное использование атомной энергии, и появление компьютера, и еще сотни тысяч достижений в области науки, техники, производ­ства, политики и культуры.

В эти годы начала оформляться общая теория систем, а также частные теории. В последующем стало происходить выделение прикладной области системного знания — системотехники как прикладного, инженерного направления знаний о системах. Посте­пенно различные виды системных теорий интегрируются в системо-логию, которая включает в себя общую теорию систем, частные и от­раслевые теории систем, системотехнику. Сущность системологии заключается в том, что она представляет собой интегральную науку о системах. Общая теория систем интегрирует наиболее обобщенное знание о системах. Она находится под воздействием двух наук: фило­софии, которая дает ей обоснование категориального аппарата, ме­тоды и приемы познания, качественное видение систем, и математи­ки, обеспечивающей количественный анализ систем.

Огромную роль в развитии общей теории систем играют логика, теория множеств, кибернетика и другие науки. Отраслевые теории систем раскрывают специфику систем различной природы. Речь идет о теории физических, химических, биологических, экономических, социальных систем, которые курируются соответствующими отрас­лями наук. Специальные теории систем направлены на отражение их отдельных сторон, аспектов, срезов, этапов. Они находятся под влия­нием соответствующих теорий. Например, теория диссипативных

10

систем, теория переходных систем, теория эволюции систем и т.п. Наконец, системология (прикладная инженерная дисциплина) нахо­дится под воздействием техники, моделирования, проектирования и конструирования, т.е. технической, биологической, информацион­ной и социальной инженерии (рис. 2).

В последней четверти ХХ ст. вместе с выдающимися успехами системности проявляются кризисные процессы. Системность в ряде случаев перестает отвечать на возрастающие методологические ап­петиты ученых и техников, политиков и бизнесменов. Начинается кризис системности, обусловленный тем, что в эпоху индустриаль­ного развития системность базировалась на методологии причинно-следственных связей, принципе детерминизма, однозначности в по­нимании сущности явлений природы и общества. Но со вступлени­ем авангарда современной цивилизации в постиндустриальную фазу развития, характеризующуюся отрицанием жесткого детерминизма, однозначностью понимания природы предметов и явлений, систем­ный подход стал все чаще давать сбои. Заметим, что основная при­чина этого не столько в кризисе системности как таковой, сколько в кризисе ее детерминистской транскрипции.

Вследствие постоянной смены нововведений человечество оказа­лось в постоянно переходном обществе, состоящем из непрерывно

11

обновляющихся подсистем. Это общество нуждалось в принципи­альном обновлении системной методологии, что и произошло бла­годаря формированию И. И. Пригожиным (лауреат Нобелевской премии 1977 г. в области химии за вклад в термодинамику неравно­весных процессов, особенно в теорию диссипативных структур) кон­цепции хаоса и переходных процессов. Дальнейшее развитие идеи системности привело к возникновению концепции синергетики Г. Хагена и принципа синергизма, который сформировался к 80-м годам, когда системность потрясли первые кризисы. Принцип си­нергизма, или мультипликационный подход, обособился от систем­ного и выдвигается на первый план среди других методологических принципов потому, что научно-техническая революция и социаль­ные преобразования потребовали исследования проблемы эффек­тивности. Благодаря этим открытиям системность оказалась спо­собной объяснять переходные, нестационарные процессы, что и обеспечило преодоление ее кризиса.

Заметим, что в литературе нередко применяют несколько терми­нов: системный подход, принцип системности, системный анализ и системный метод. Чаще всего они употребляются как синонимы, но понятия системный подход и системный анализ следует различать. Так, если системный подход — это принцип познания, то системный анализ представляет собой процесс, некоторое развертывание прин­ципа системности в методологический комплекс. Кроме того, си­стемный анализ осуществляется не только по отношению к функци­онированию и развитию тех или иных систем, но и по отношению к совокупности фактов, событий, идей и т.п.